ES2773775T3 - Ventanas de tiempo múltiples para extender el rango de un ensayo - Google Patents

Abstract

Un metodo para medir el nivel de un analito mediante el uso de una pluralidad de curvas de calibracion, cada curva de calibracion asociada con al menos un umbral con respecto a una reaccion unica en una pluralidad correspondiente de unos momentos fijados despues del inicio de la reaccion unica, el metodo que comprende: determinar si se cumple una primera condicion en base a comparar un nivel de la senal medido con un primer umbral predeterminado asociado con una primera curva de calibracion de la pluralidad de curvas de calibracion en un primer momento posterior al inicio de la reaccion, en el que la primera curva de calibracion es representativa de los niveles de la senal y los niveles de analito correspondientes en el primer momento, y si se cumple la primera condicion entonces usar la primera curva de calibracion para generar un primer valor medido para el nivel del analito; y determinar si se cumple una segunda condicion en base a comparar un nivel de la senal medido en un segundo tiempo de la reaccion con un segundo umbral predeterminado asociado con una segunda curva de calibracion de la pluralidad de curvas de calibracion en el segundo momento; y en donde si mas de una curva de calibracion de la pluralidad de curvas de calibracion estan disponibles para medir el nivel del analito, debido a las condiciones correspondientes a cada una de las mas de una curva de calibracion que se satisfacen, entonces usar un promedio de los niveles de analito correspondiente a cada una de las curvas de calibracion disponibles como el nivel medido del analito.

Description

DESCRIPCIÓN

Ventanas de tiempo múltiples para extender el rango de un ensayo

Antecedentes

Una sustancia de interés, denominada además un analito, puede medirse directamente o, como es más a menudo el caso, indirectamente. Para mediciones indirectas se forma una sustancia detectable más fácilmente al reaccionar la sustancia de interés con uno o más reactivos. El nivel de la sustancia detectable más fácilmente se mide en un tiempo definido después del inicio de la reacción. Este nivel se convierte en el nivel de la sustancia de interés a modo de una curva de calibración.

La calibración es un requisito básico para la estimación cuantitativa de un analito o sustancia-ya sea para la dispensa o la medición. Esto genera una curva de calibración compuesta para reducir errores. Por ejemplo, un analizador de diagnóstico clínico o un instrumento de punto de atención mide los analitos con la ayuda de una curva de calibracióncuya curva se refiere además a veces como una curva dosis-respuesta.

Un analizador de diagnóstico clínico es una máquina compleja con la que es capaz de tanto la alta precisión como el rendimiento. Se opera típicamente mediante el uso de rutinas de software para tanto procesar muestras como para detectar errores en tal procesamiento u otros errores-por ejemplo, en las muestras que se analizan o una falla en sus subsistemas. La Figura 1 muestra un analizador de diagnóstico clínico 100 con cuatro subsistemas o partes de componentes principales. Tiene un Centro de gestión de reactivos 110, un Centro de manipulación de muestras 120, un Centro de suministros 130 y un Centro de procesamiento 140. Estos subsistemas se coordinan típicamente por un Programador-implementado típicamente con la ayuda del software-que especifica las operaciones particulares a realizarse por los subsistemas del analizador de diagnóstico clínico en muestras o reactivos particulares en momentos especificados. Para ayudar en esta tarea, el analizador de diagnóstico clínico se basa en una señal de reloj.

Las concentraciones de analito en una muestra pueden típicamente detectarse cuantitativamente al leer una señal durante una corta ventana de tiempo, por ejemplo, en el analizador de diagnóstico clínico de la Figura 1, en el Centro de procesamiento 140. Entonces, la intensidad de la señal detectada se convierte en concentración de analito. Esta conversión usa típicamente una curva de calibración única. La ventana de tiempo puede ser corta con tolerancias estrictas para mayor precisión o con especificaciones más tolerantes si los errores resultantes son aceptables.

Como se conoce en la técnica anterior, se prepara una curva de calibración mediante el uso de concentraciones de analito conocidas, y la interpolación- y extrapolación limitada-para permitir el cálculo de las concentraciones de analito para sustancialmente todas las intensidades de la señal en el rango de medición. Extender el rango de mediciones para analitos de interés ha sido un desafío antiguo. Por ejemplo, la publicación de patente de Estados Unidos Núm. 2007/0259450 describe un método para mejorar el rango de una prueba de analito mediante el uso de reactivos especiales. Otro método para extender el rango de mediciones se proporciona por la patente de Estados Unidos Núm. 7,829,347, que describe un método para detectar una región donde puede encontrarse el efecto de gancho para permitir la implementación de medidas correctivas. De manera similar, la patente de Estados Unidos Núm. 7,054,759 describe un algoritmo mediante el uso de curvas de calibración múltiples para contrarrestar el 'fenómeno de prozona' o el 'fenómeno similar de prozona', que se encuentra cuando aumentar el nivel de analito no resulta en un aumento en una señal de absorbancia, pero en cambio incluso conduce a una disminución en la señal de absorbancia. La patente Europea Núm. EP 1460414 A1 y la patente de Estados Unidos Núm. 5,047,351 A describen además métodos para elegir entre varias curvas de calibración para medir un nivel de un analito.

La precisión de una curva de calibración puede variar con la intensidad de la señal. Por lo tanto, las concentraciones de analito medidas pueden tener diferentes errores en diferentes partes de la curva de calibración. En particular, por un lado, hacia el extremo inferior, es decir, con respecto al límite inferior de detección de analito, la precisión de medición se limita por la baja intensidad de la señal debido a, por ejemplo, la afinidad y selectividad de los socios vinculantes (a menudo anticuerpos) o la medida en que una reacción ha progresado. Los límites adicionales se colocan por la sensibilidad de la óptica de detección en el extremo inferior que pueden limitarse por las etiquetas usadas, como se ve en la detección de productos de amplificación en base a la Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Por el otro lado, los efectos de saturación limitan las mediciones hacia el extremo superior, es decir, correspondientes a altas concentraciones de analito. Por lo tanto, en el caso de altas concentraciones o niveles de un analito en el aplanamiento de la muestra debido a la saturación o agotamiento de un reactivo se limita la precisión de detección. Para mediciones precisas consistentemente mediante el uso de una curva de calibración, la curva debe ser sustancialmente lineal relativa a la concentración de analito en amplios rangos de concentraciones de analito. En otras palabras, la concentración de analito medida debe ser directamente proporcional a la intensidad de la señal correspondiente, que hace además las curvas intuitivas.

Esto no es siempre posible o práctico. Todavía, ha habido muchos intentos para hacer las curvas de calibración más útiles e intuitivas. La intensidad de la señal puede transformarse matemáticamente para generar una relación lineal, por ejemplo, mediante el uso del logaritmo de la señal (o la concentración de analito) para abarcar un gran rango. Sin embargo, esto no es útil para todas las pruebas de interés.

Ha habido muchos intentos para hacer la curva de calibración más útil en diversos ensayos. Un ensayo es un procedimiento para detectar un analito mediante el uso de técnicas que incluyen la óptica, la inmunológica, la afinidad, la amplificación, la actividad y similares para generar una señal. Algunos ensayos de ejemplo usan más de una técnica tal como la detección basada en la PCR de muy pequeñas cantidades de material de ácido nucleico. Un ejemplo para mejorar las curvas de calibración usadas en los ensayos se describe en la patente de Estados Unidos Núm. 6,248,597, que describe un inmunoensayo de aglutinación heterogéneo en base a la dispersión de luz en la que el rango de medición dinámico se extiende por partículas que difieren en sus propiedades de dispersión de luz. Los socios vinculantes que tienen una alta afinidad por el analito se inmovilizan en las partículas que provocan una gran dispersión de luz. En contraste, los socios vinculantes que tienen una baja afinidad por el analito se inmovilizan en las partículas que exhiben baja dispersión de luz. Esta técnica hace la detección a bajos niveles más sensible mientras que evita la saturación a altos niveles.

Otro método se describe por la patente de Estados Unidos Núm. 5,585,241. Para aumentar el rango de medición dinámico, propone en relación con un inmunoensayo de citometría de flujo que dos partículas de diferentes tamaños se carguen con dos anticuerpos que tienen diferentes afinidades para el mismo antígeno (pequeñas partículas cargadas con el anticuerpo de alta afinidad, grandes partículas cargadas con el anticuerpo de baja afinidad).

Una estrategia similar se describe por la patente de Estados Unidos Núm. 4,595,661, que usa una curva estándar doble, una de cada tipo de partícula. Por lo tanto, la medición de la suma de las contribuciones de las dos reacciones vinculantes tiene lugar en un sistema mixto. El anticuerpo de baja afinidad hace una contribución significativa a altas concentraciones de ligando mientras la alta sensibilidad continúa para proporcionarse por el anticuerpo de alta afinidad a bajas concentraciones del analito. Por lo tanto, cada medición de la muestra resulta en dos valores de medición-uno para cada tamaño de partícula-y los dos valores deben ajustarse como un par a la curva estándar doble para la concentración de analito en cuestión.

La patente de Estados Unidos Núm. 5,073,484 describe que un analito detectable inmunológicamente puede detectarse cuantitativamente mediante el uso de varias zonas vinculantes discretas, sucesivas en un sistema que se instala. La cantidad de zonas en las que tienen lugar las reacciones vinculantes y de detección específicas aumenta con una cantidad en aumento de analito en la muestra. La cantidad de zonas en las que el analito genera una señal se correlaciona con la cantidad de analito en la muestra. Además, puede aumentarse la cantidad de zonas vinculantes para extender el rango de medición. Una desventaja de esto es que una evaluación automática de las zonas vinculantes requiere un sistema óptico complicado que es capaz bajo ciertas circunstancias de detectar y evaluar simultáneamente una gran cantidad de zonas para por lo tanto permitir una determinación de analito cuantitativa.

Los instrumentos de diagnóstico usan típicamente una curva de calibración en base a un conjunto de respuestas del instrumento a valores de muestra conocidos y se ajustan para conformar una relación matemática-tal como lineal, cuadrática, exponencial, logarítmica y similares. Esta curva de calibración, conocida además como una curva dosisrespuesta, se lee entonces para determinar los valores correspondientes a una muestra desconocida. Esta curva permite respuestas del instrumento a la muestra desconocida para combinarse con la curva de calibración para generar un valor para la muestra desconocida.

La curva de calibración en ella misma a menudo limita el rango de medición útil de una prueba. Esto se debe a la forma de la curva de calibración, que mientras se desea para ser lineal con una pendiente apreciable, es a menudo inconvenientemente no lineal o demasiado plana para proporcionar la discriminación adecuada. Los valores de prueba en tales regiones son difíciles de precisar ya que pequeñas diferencias en la intensidad de la muestra pueden resultar en grandes cambios en la intensidad de la señal o grandes cambios en la intensidad de la muestra que corresponden a incluso el cambio no apreciable en la intensidad de la señal. Por ejemplo, con pruebas de diagnóstico, estas variables impulsan el rendimiento de la prueba al relacionar las concentraciones previstas con características de rendimiento bien conocidas tales como la linealidad y el límite de cuantificación (vea las Líneas de Guía del CLSI EP6-A y EP17-A). La limitación en el rendimiento de la prueba puede limitarse por tanto (i) el aplanamiento real de la respuesta contra la concentración por debajo de un límite umbral aceptable donde ningún modelo matemático puede ser útil, como (ii) la falla del modelo matemático para ajustar adecuadamente los datos de respuesta reales.

Un ejemplo de las dificultades debido al aplanamiento de la respuesta contra la concentración se muestra en la Figura 2. En este ejemplo, la curva dosis-respuesta es relativamente plana entre 0 - 0,5 au y entre 3,2 - 6 au. El rango de medición útil esencial de la función de respuesta está entre 0,5 - 3,2 au (entre las líneas discontinuas), independiente del modelo matemático usado para ajustar los datos de respuesta. Más allá de este rango, la planitud de la curva provoca una pobre correlación entre la respuesta y la concentración debido a la inexactitud de la respuesta medida.

En la Figura 3 se muestra un ejemplo de una falla del modelo matemático para ajustar adecuadamente los datos de respuesta reales. En este ejemplo, la curva de calibración ajustada mediante el uso de una función Logit/Log 4 (línea discontinua) no ajusta los datos de respuesta del calibrador reales (curva dosis-respuesta inversamente proporcional). Hay una pequeña desviación de ajuste a baja concentración donde la curva de calibración ajustada aplana la respuesta. A altas concentraciones, hay una desviación significativa entre la curva de calibración ajustada y los datos de respuesta de calibración debido al aplanamiento de la curva de calibración a una concentración mayor que 1,5 au. Debido a la falta de ajuste matemático, el rango de medición útil sería mucho más pequeño que el rango de 0,02 - 2,7 que sugieren los datos de la forma de la curva de respuesta del calibrador. En este ejemplo, el rango de medición útil se reduciría a aproximadamente 0,15 - 0,75 au (entre las líneas discontinuas verticales) debido a la falta de ajuste del modelo de calibración en tanto las bajas como las altas regiones de concentración.

En los casos cuando el rango de medición útil se limita por la curva de calibración o el modelo de ajuste, cabría desear ser capaz de generar curvas dosis-respuesta útiles que abarquen el rango de medición mayor que el aproximado de 0,5 - 3,2 au mostrado en la Figura 2. Expandir el rango de medición sin tener que realizar un segundo experimento-que usa reactivos y muestras adicionales-permanece como una necesidad incumplida.

Resumen

Esta descripción utiliza las propiedades de las cinéticas de reacción química para generar curvas dosis-respuesta múltiples de una reacción única, por lo tanto, se elimina la necesidad de realizar experimentos adicionales para cubrir un rango de medición más amplio que el disponible en un ensayo estándar. Ya que dentro del mismo protocolo (el mismo volumen de la muestra, volúmenes de reactivos, tiempos de incubación, etc..) las diferencias en las cinéticas de reacción para diferentes muestras de concentración pueden producir diferentes respuestas en cada tiempo de medición diferente y con diferentes precisiones o resolución, los experimentos múltiples comprometen la precisión y resolución de un ensayo.

La curva dosis-respuesta mostrada en la Figura 2 es una sección transversal de estas curvas cinéticas en un momento fijado después que se inició la reacción. La selección de la sección transversal en un tiempo de reacción diferente producirá una curva dosis-respuesta con una forma diferente.

En el método y sistema descritos, las ventanas de tiempo de medición, cada una denominada además 'un momento', se seleccionan de manera que con las curvas dosis-respuesta generadas para cada tal ventana de tiempo, el rango de medición del ensayo de una reacción única se aumenta cuando estas curvas de calibración múltiples (curvas dosisrespuesta) se usan juntas. Preferentemente, las curvas dosis-respuesta se superponen.

Una característica de este método y sistema es que elimina la necesidad de realizar reacciones adicionales (como en los ensayos VITROS™ Alto opiáceo/Bajo opiáceo) para aumentar el rango de medición del ensayo. La automatización de los analizadores de diagnóstico clínico y otras plataformas de prueba permite la selección automática de la curva de calibración apropiada en base a la magnitud de la señal en una de las ventanas de tiempo de medición. Por lo tanto, en la primera ventana de tiempo de medición, la intensidad de la señal indica si debe usarse la curva de calibración correspondiente, o, la señal medirse en una ventana de tiempo de medición posterior. Notablemente, la medición es de la misma mezcla de reacción, solo en un tiempo posterior. La señal se detecta de nuevo en el período de tiempo posterior después que la reacción ha progresado además e interpretado en base a la curva de calibración correspondiente, que proporciona la resolución y precisión aceptables. De esta manera las curvas de calibración múltiples, cada una correspondiente a un punto o ventana de tiempo particular para medir la señal, pueden combinarse y accederse mediante el uso de reglas de decisión impulsadas por la intensidad de la señal en diferentes puntos/ventanas de tiempo especificados. Preferentemente, las diferentes curvas de calibración se superponen parcialmente para garantizar la continuidad en todo el rango de medición expandido al garantizar que hay al menos una muestra de prueba que es común a ambas las curvas. En otras palabras, una señal correspondiente a la muestra de prueba en la porción superpuesta se mide en dos o más momentos diferentes. En algunas modalidades la superposición puede lograrse por la extrapolación de las curvas de calibración o dosis-respuesta adyacentes. Esta no es la modalidad preferida de esta descripción. Además, debido a que las curvas dosis-respuesta múltiples usadas se basan en una reacción única, la magnitud de respuesta efectiva que puede medirse aumenta, además, que resulta en la exactitud del ensayo mejorada.

En un método preferido para programar una prueba para medir un analito en un analizador clínico que soporta un rango extendido, el método comprende las etapas de iniciar la prueba mediante el uso de una mezcla de reacción con una primera intensidad de la señal leída de la mezcla de reacción en aproximadamente un primer punto tiempo predefinido después de iniciar la prueba. Esta intensidad de la señal se usa para determinar si hay una curva de calibración aceptable correspondiente. Típicamente, la curva de calibración correspondiente se usa para determinar la concentración o nivel de analito con precisión aceptable. Si no hay la curva de calibración correspondiente o si se desea otra determinación de la concentración o nivel de analito, entonces la intensidad de la señal se lee de la mezcla de reacción en un segundo momento posterior-en efecto después de una incubación más larga. Esta intensidad de la señal puede usarse además para identificar su curva de calibración correspondiente. El nivel de analito se determina de la curva de calibración apropiada.

En algunas modalidades, la concentración o nivel de analito se determina de la propia primera curva de calibración adecuada. En otras modalidades, tal determinación puede hacerse mediante el uso de curvas de calibración aceptables múltiples con el promedio para obtener un valor único para la concentración o nivel de analito.

Un analizador clínico que soporta un rango extendido permite la lectura de la intensidad de la señal en un tiempo diferente de la misma mezcla de reacción en adición a implementar una lógica de toma de decisiones para dirigir la lectura de las intensidades de la señal en diferentes tiempos. En una modalidad preferida, el programador del analizador clínico permite programar dinámicamente una lectura posterior de la intensidad de la señal en un tiempo posterior en dependencia de la intensidad de la señal en un momento anterior. Por lo tanto, la primera medición de la intensidad de la señal ayuda a determinar si se requiere una medición en un segundo momento. Si se requiere la medición de la intensidad de la señal en un momento posterior, se asignan los recursos para tal medición. Por supuesto, si la intensidad de la señal es adecuada, entonces puede no haber necesidad de realizar una segunda medición de la intensidad de la señal después de una incubación más larga. Por el otro lado, si la intensidad de la señal es demasiado baja (o demasiado alta) para medir de manera precisa la concentración/nivel de analito, entonces una incubación más larga permite una mejora en la precisión de la medición. Tal evento de lectura se programa y proporciona entonces por el analizador clínico que soporta un rango extendido. Naturalmente, la asignación de los recursos puede requerir retrasar algunas muestras en la cola, o para que el programador en el analizador clínico tome otras acciones tales como programar el evento de lectura cuando los recursos están disponibles a continuación y similares. En algunas modalidades, la necesidad para tal evento de lectura puede resultar en la parada/detección de la reacción en un momento especificado si el detector no está disponible.

Un método o un analizador clínico que soporta un rango extendido incluye un módulo o etapa para determinar si hay una primera curva de calibración correspondiente adecuada. En la ausencia de una primera curva de calibración adecuada, se programa un segundo momento para determinar una segunda intensidad de la señal de la mezcla de reacción. A continuación, la segunda intensidad de la señal se determina en aproximadamente el segundo momento seguido por la identificación de una segunda curva de calibración correspondiente a la segunda intensidad de la señal. Finalmente, se determina el nivel de un analito de una o más de la primera intensidad de la señal y la segunda intensidad de la señal.

En el método descrito para extender el rango de un instrumento para medir un nivel de analito inicial en base a una señal que varía en el tiempo, la señal que refleja un nivel de analito se mide en un tiempo especificado. El método comprende medir una señal y determinar si hay disponible una curva de calibración adecuada en base a la intensidad de la señal. Se usa una primera curva de calibración en un primer momento para estimar el nivel de analito inicial si una intensidad de la señal corresponde a un nivel de la señal predefinido para el primer momento. Un nivel de la señal predefinido es preferentemente un nivel de la señal umbral. Una condición en base al nivel de la señal predefinido puede especificar que necesita cumplirse, o no cumplirse, o excederse y similares para usar una curva de calibración particular. Se usa una segunda curva de calibración en un segundo momento para estimar el nivel de analito inicial si la intensidad de la señal corresponde a un nivel de la señal predefinido para el segundo momento y así sucesivamente.

En el método y aparato para medir un nivel de un analito mediante el uso de una pluralidad de curvas de calibración, cada curva de calibración se asocia con al menos un nivel de la señal umbral en cada punto/ventana de tiempo para identificar si la curva de calibración es apropiada.

Si se satisface una primera condición, en base a un primer umbral, el primer umbral predeterminado asociado con una primera curva de calibración de la pluralidad de curvas de calibración, entonces la primera curva de calibración se usa para generar un primer valor medido para el nivel del analito. Como un ejemplo, la condición para usar la primera curva de calibración puede establecerse como una intensidad de la señal mayor que el primer umbral predeterminado. Si la intensidad de la señal es mayor que el primer umbral predeterminado, entonces la primera curva de calibración se usa para generar el primer valor medido para la concentración o nivel del analito.

Además, si se satisface una segunda condición en base a un segundo umbral, el segundo umbral asociado con una segunda curva de calibración de la pluralidad de curvas de calibración, entonces la segunda curva de calibración no se usa para medir el nivel del analito. Como un ejemplo, la condición para no usar la segunda curva de calibración puede establecerse como una intensidad de la señal menor que el segundo umbral. Si la intensidad de la señal es menor que el segundo umbral, entonces la segunda curva de calibración no se usa para generar el valor medido para la concentración o nivel del analito.

En otro aspecto, si está disponible más de una curva de calibración de la pluralidad de curvas de calibración para medir el nivel del analito, debido a las condiciones correspondientes a cada una de las más de una curva de calibración que se satisfacen, entonces el nivel medido del analito es la media de los niveles de analito correspondientes a cada una de las curvas de calibración disponibles. Esta media puede ser una media ponderada.

Los umbrales pueden establecerse de manera que el nivel de la señal satisface una o más condiciones seleccionadas del grupo que consisten en mayor que, menor que o igual al umbral para la curva de calibración correspondiente para usarse o una medición hecha en la ventana de tiempo correspondiente.

Estas y otras características en algunas modalidades ejemplares preferidas se describen más abajo en detalle con la ayuda de figuras ilustrativas, que se describen brevemente a continuación.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 (Técnica anterior) representa un analizador de diagnóstico clínico de la técnica anterior y sus subsistemas principales.

La Figura 2 (Técnica anterior) muestra una curva dosis-respuesta ejemplar.

La Figura 3 (Técnica anterior) muestra los desafíos en el ajuste de una curva de calibración a los datos que cubren un amplio rango de medición.

La Figura 4 muestra una familia de curvas dosis-respuesta diferenciada por el valor de uno de los parámetros Logit/Logit4.

La Figura 5 muestra una familia de curvas dosis-respuesta con el tiempo en que los resultados de la reacción son niveles de lectura como el parámetro.

La Figura 5B muestra la curva dosis-respuesta de la Figura 5 correspondiente a 1200 segundos y que cubre un rango más amplio de los niveles de analito.

La Figura 6 muestra una curva dosis-respuesta correspondiente a la Figura 4 con el tiempo para leer los resultados de la reacción de 360 segundos escalados para niveles relativamente bajos del analito.

La Figura 7 muestra una curva dosis-respuesta correspondiente a la Figura 4 con el tiempo para leer los resultados de la reacción de 360 segundos escalados para niveles relativamente altos del analito.

La Figura 8 muestra las dos curvas dosis-respuesta que pueden usarse juntas para abarcar un mayor rango de concentración de analito, cada una correspondiente a diferentes ventanas de tiempo post inicio de la reacción (a 20 seg (línea continua) y a 3000 seg (línea discontinua)).

La Figura 9 representa un diagrama de flujo ilustrativo que muestra cómo se selecciona una curva dosis-respuesta particular en base a la intensidad de la señal. Como se muestra, si la señal correspondiente al analito desconocido en la ventana a los 20 seg es mayor que 0,065 entonces se usa la curva dosis-respuesta de 20 segundos. De lo contrario, se usa la curva dosis-respuesta de 3000 segundos.

La Figura 10 muestra tres curvas de calibración correspondientes a mediciones tomadas a 9,5 segundos después de la adición del reactivo (la dosis "Temprana"), a 161,5 segundos después de la adición del reactivo (la dosis "Estándar"), y a 275,5 segundos (la dosis "Tardía") para ilustrar el efecto de la selección de la ventana de tiempo en la precisión de la medición. Las curvas ilustrativas comparten dos calibradores en común (0,449 g/dL y 0,84 g/dL) para ayudar en la región cruzada entre las curvas dosis-respuesta temprana y tardía.

La Figura 11 muestra las curvas de calibración correspondientes a mediciones tomadas a 9,5 segundos después de la adición del reactivo (la dosis "Temprana") y a 275,5 segundos (la dosis "Tardía") combinadas para obtener una implementación de la curva de calibración dual.

La Figura 12 ilustra estas reglas cruzadas en funcionamiento a modo de un diagrama que muestra la lógica de toma de decisiones para guiar la elección de la curva de calibración para usar de la manera similar a la de la Figura 9.

La Figura 13 muestra el sesgo medio entre el nivel de analito previsto para cada muestra y el nivel de analito de referencia. La curva dosis-respuesta temprana se desvía significativamente de la curva de calibración, de esta manera el sesgo es grande para todas las concentraciones de la muestra mayores que 0,84 g/dL. Tanto la curva dosis-respuesta estándar como la tardía se desvían significativamente del sesgo cero a una concentración más baja debido al aplanamiento de la curva dosis-respuesta.

La Figura 14 muestra que la desviación estándar para el modelo de dosis-respuesta dual está favorablemente por debajo que para la curva dosis-respuesta estándar, aunque la curva dosis-respuesta dual cubre un rango más grande.

La Figura 15 muestra un diagrama de flujo que ilustra las implementaciones de un método mediante el uso de la curva de calibración dual para extender el rango y mejorar la precisión en la medición de un analito de interés.

La Figura 16 muestra un diagrama de flujo que ilustra las implementaciones de un método mediante el uso de las curvas de calibración múltiples para extender el rango y mejorar la precisión en la medición de un analito de interés.

La Figura 17 muestra un diagrama de flujo que ilustra las implementaciones de un método mediante el uso de más de una curva de calibración para permitir la medición de la misma reacción en diferentes tiempos-y promediar posiblemente los resultados para mejorar la precisión o rastrear errores.

La Figura 18 muestra un diagrama de flujo que ilustra las implementaciones de un método mediante el uso de la curva de calibración dual para extender el rango y mejorar la precisión en la medición de un analito de interés.

La Figura 19 muestra un implemento del programador que lee una señal en un momento.

Descripción detallada

Cuando se mide un analito, se obtiene una señal de una mezcla de reacción incubada durante un tiempo predefinido. Esta señal, medida durante una ventana de tiempo especificada, se convierte en el nivel o concentración del analito mediante el uso de una curva de calibración. En lugar de usar una curva física, muchas implementaciones proporcionan parámetros que definen la curva de calibración-tal como la pendiente y la intercepción de una línea junto con el rango en el que tales parámetros deben basarse. Un enfoque para estimar de manera precisa el analito es usar una curva de calibración lineal o una curva de calibración lineal por partes. Sin embargo, muchas regiones de la curva de calibración todavía no son adecuadas para inferir la concentración de analito con precisión suficiente. Como un resultado un rango de mediciones posibles en un instrumento se define por la precisión con la que puede hacerse una medición mediante el uso de su curva de calibración.

Variar la concentración de la muestra, por ejemplo, al diluirla, puede permitir lecturas a obtenerse que están dentro del rango del instrumento. Sin embargo, esto requiere realizar otra reacción con mediciones asociadas con él.

Esta descripción de técnicas para extender el rango de un instrumento sin requerir otra reacción al emplear dos o más curvas de calibración incluye además un procedimiento para seleccionar dinámicamente la curva de calibración apropiada.

Este rango de medición limitado es típicamente debido a la forma de la función de respuesta, o debido a la falta de ajuste del modelo de calibración, o debido a otros medios restrictivos. El resultado final es que el rango de medición posible se limita a menos que se realice otra reacción con algunos parámetros variados para cambiar la forma de respuesta característica para permitir la medición en un rango diferente en la ventana de tiempo habitual. La descripción actual proporciona dos o más curvas de respuesta de una reacción única para expandir el rango posible de mediciones. Esto se logra al hacer mediciones de una reacción única en dos o más ventanas de tiempo.

El concepto del modelo descrito se describe mediante el uso de las cinéticas de reacción simuladas (Tabla 1, Figura 4). Las cinéticas de reacción simuladas se suponen para ajustarse por el modelo Logit/Log4 de cuatro parámetros de acuerdo con la Ecuación 1, donde R es la respuesta, C es la concentración, y Po - P3 son los cuatro parámetros Logit/Log4. Debe notarse que podrían usarse modelos matemáticos alternativos en lugar del método Logit/Log4 sin pérdida de la generalidad.

R = P _{0 l e x p -(/2 / 33 en 7} Ecuación 1

En la práctica, el modelo matemático de ajuste de la curva seleccionado no resta valor de las enseñanzas de la descripción. En la simulación mostrada en la Figura 4, Po - P2 se mantienen constantes mientras P3 varía para producir una familia de curvas cinéticas simuladas- como se muestra en la leyenda para la Figura 4. En la Figura 4 se muestran una familia de curvas de concentración de analito/señal del instrumento (conocidas además como "curvas de calibración" o curvas dosis-respuesta) de las cinéticas simuladas con la concentración de analito correspondiente a los diferentes valores de P3 mostrados como parámetros en la derecha.

Las curvas en la Figura 5 se generaron mediante el uso de la Eq. 1 donde el tiempo durante el que se realiza la reacción es el parámetro que define una serie de gráficos entre la señal observada en el eje y la concentración de analito inicial a lo largo del eje x. En la Figura 5 el tiempo post reacción durante el que se generó la curva de calibración se muestra en la leyenda de la figura para cada curva.

Por ejemplo, la curva cinética en la Figura 5 correspondiente a mediciones hechas a 360 segundos después del inicio de la reacción muestra que se ve una respuesta relativamente plana para todas las concentraciones por debajo de 7 au (las concentraciones se muestran a lo largo del eje horizontal). Esta curva se reproduce en la Figura 6, que muestra una respuesta plana por encima de 500 au como se ilustra en la Figura 7 para mediciones hechas a 360 segundos después del inicio de una reacción. Debido a la forma inherente de la curva de calibración, el rango de medición se limitaría a aproximadamente 10 - 500 au si se usó una ventana de medición a 360 segundos con una mezcla de reacción única. Mediciones anteriores permitirían mediciones más precisas en el extremo inferior, pero no serían adecuadas para niveles de analito más altos. Por ejemplo, un rango de medición de ~ 2 - 50 au es posible de una mezcla de reacción única si las mediciones se hacen durante una ventana de tiempo que corresponde a 20 segundos post inicio de la reacción. De manera similar, una medición tardía sería más adecuada para detectar concentraciones de analito más altas, pero al costo de la precisión en la detección de concentraciones de analito relativamente más bajas. Como se ve fácilmente en la Figura 5 y la Figura 5B, para una ventana de tiempo ejemplar correspondiente a 1200 segundos post inicio de la reacción, el rango de medición es ~ 15 - mayor que 1000 au. En menos de 15 au, la curva de 1200 segundos es demasiado plana como se ilustra en la Figura 5. Por lo tanto, ninguna curva de calibración única abarca el rango de medición completo entre 2 - 2500 au mediante el uso de una mezcla de reacción única. Habitualmente esta limitación requiere que se establezcan reacciones múltiples con diferentes concentraciones de reactivos o sustancias de prueba-incluso una serie de diluciones para hacer mediciones precisas.

De acuerdo con esta descripción, combinar dos o más curvas de calibración, cada una correspondiente a una ventana de tiempo diferente post inicio de la reacción permite mediciones para hacerse de la misma mezcla de reacción para cubrir un rango mucho más amplio de mediciones de analito que lo que fue posible de otra manera. Para las curvas simuladas en el ejemplo anterior, el deseo de cubrir el rango de medición desde 2 - 2500 au no puede lograrse por una curva dosisrespuesta única. Sin embargo, al recopilar las lecturas a 20 seg y a 3000 seg de la misma mezcla de reacción después que se ha iniciado la reacción y combinar las dos curvas dosis-respuesta para evaluar cualquier desconocido dentro del rango de medición entre 2 - 2500 au se extiende el rango.

La Figura 8 muestra las dos curvas dosis-respuesta correspondientes a las ventanas de tiempo post inicio de la reacción a 20 seg (línea continua) y a 3000 seg (línea discontinua). Estas curvas se usan juntas para abarcar el rango de medición deseado completo entre 2 - 2500 au.

Específicamente, la curva de calibración de 20 seg abarca el rango de 2 - 40 au, y la curva de calibración de 3000 seg abarca el rango de 30 - 2500 au. Las dos curvas se superponen entre 30-40 au. La combinación de estas dos curvas de calibración abarca el rango completo con una región de superposición entre 30 - 40 au. La superposición de las curvas de calibración facilita un cruce de una curva de calibración a la otra ya que cuando se crean las curvas de calibración, las muestras de prueba en este rango pueden leerse post inicio de la reacción a 20 segundos y a 3000 segundos para garantizar la consistencia y continuidad.

La región cruzada proporciona un enlace para conmutar entre las curvas de calibración apropiadas. Una región cruzada deseable garantiza que las curvas de calibración cubran consistentemente el rango de medición completo.

En adición, el proceso de seleccionar la curva de calibración apropiada puede automatizarse. Esto hace el uso de curvas de calibración múltiples y ventanas de tiempo de medición no diferentes de un tiempo de medición único y una curva de calibración única para un operador de un analizador de diagnóstico clínico. Puede programarse un analizador clínico adecuado para funcionar como una máquina que usa una curva de calibración única, aunque en la práctica se usan curvas de calibración múltiples correspondientes a los diferentes momentos de observación. Tal máquina incluye instrucciones ejecutables por ordenador que permiten los tiempos de incubación adecuados, las colas, la asignación de los recursos en general para hacer posible el uso de curvas de calibración múltiples en la evaluación de una muestra desconocida de interés.

En otro aspecto, las ventanas de tiempo para la observación pueden seleccionarse para garantizar un grado deseado de precisión. Por lo tanto, al combinar varias curvas de calibración, puede obtenerse un grado deseado de precisión en muchos casos donde la señal no varía como una función lineal de la concentración de analito de inicio.

Existen modos múltiples para generar dos curvas de calibración superpuestas. La Tabla 2 muestra un tal método posible mediante el uso de la función Logit/Log4, que requiere un mínimo de cuatro calibradores para definir la función de calibración. En una modalidad preferida, hay al menos un calibrador (denominado además un "estándar") común para ambas curvas de calibración para ayudar con una transición suave de una curva de calibración a otra.

A continuación, se ilustran algunos métodos ejemplares para seleccionar qué curva de calibración usar para la determinación de una concentración de analito desconocida. El siguiente ejemplo ejemplar ilustra las reglas posibles para usar las dos curvas de calibración mostradas en la Figura 8. Como se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 9, cuando la respuesta correspondiente al analito desconocido en la ventana de 20 seg es mayor que 0,065 (correspondiente a una concentración de aproximadamente 35 au), la señal de la ventana de 20 seg se analizará en la curva dosis-respuesta de 20 seg. Si la respuesta correspondiente al analito desconocido en la ventana de 20 seg es menor que 0,065, entonces en lugar de la señal de la ventana de 20 seg, la señal de la ventana de 3000 seg se analiza mediante el uso de la curva dosis-respuesta de 3000 seg (Figura 9).

EJEMPLO

Un ensayo de química clínica inversamente proporcional tiene un protocolo estándar para medir la respuesta 161,5 segundos después de la adición del último reactivo. En este ejemplo, el protocolo se modificó para medir las respuestas a 9,5 segundos, a 161,5 segundos, y a 275,5 segundos en una cubeta de reacción única después de la adición del último reactivo para permitir la evaluación de tanto el modelo de la curva dosis-respuesta dual como el modelo de protocolo de ensayo estándar. En la descripción que sigue, la respuesta medida a 9,5 segundos después de la adición del reactivo se denomina la dosis "Temprana", la respuesta medida a 161,5 segundos después de la adición del reactivo se denomina la dosis "Estándar", y la respuesta medida a 275,5 segundos después de la adición del reactivo se denomina la dosis "Tardía". Las curvas de calibración de la dosis temprana y la dosis tardía se combinan para formar la dosis-respuesta "Dual".

Se realizaron siete calibradores en el experimento y se usaron para calibrar las tres curvas dosis-respuesta separadas como se especifica en la Tabla 3. Como se describió anteriormente en los requisitos necesarios para el modelo de dosisrespuesta múltiple, las curvas dosis-respuesta temprana y tardía comparten al menos un calibrador en la región cruzada para cubrir el rango de medición completo de manera continua. En este ejemplo particular, las curvas dosis-respuesta temprana y tardía comparten dos calibradores en común (0,449 g/dL y 0,84 g/dL) para ayudar en la región cruzada entre las curvas dosis-respuesta temprana y tardía.

En adición a los calibradores, se realizaron por triplicado fluidos múltiples que abarcan el rango de medición de 0,2 - 2,6 g/dL para demostrar la forma real de la curva dosis-respuesta para cada uno de los tres protocolos diferentes, que se muestran en la Figura 10. La curva dosis-respuesta estándar (diamantes) muestra un aplanamiento de la curva dosisrespuesta a 0,217 g/dL en el extremo inferior y a 2,411 g/dL en el extremo superior. Esta forma de aplanamiento limita el rango de medición efectivo del ensayo en base a la función de respuesta solo a aproximadamente 0,2 - 2,4 g/dL. La curva dosis-respuesta temprana (cuadrados) muestra no aplanamiento en el extremo inferior y aplanamiento en el extremo superior a 1,302 g/dL, que proporciona un rango de medición efectivo del ensayo en base a la función de respuesta solo a aproximadamente 0 - 1,3 g/dL. La curva dosis-respuesta tardía (triángulos) muestra un aplanamiento de la curva dosisrespuesta a 0,449 g/dL en el extremo inferior y no aplanamiento en el extremo superior, que proporciona un rango de medición efectivo del ensayo en base a la función de respuesta solo a aproximadamente 0,5-2,6 g/dL.

Cada una de las tres curvas dosis-respuesta se calibró mediante el uso del modelo de calibración Logit/Log4 (Ecuación 1) con los niveles del calibrador indicados en la Tabla 3. Las curvas de calibración Logit/Log4 para los tres tiempos de respuesta se muestran con líneas discontinuas finas correspondientes a la curva de calibración Temprana, la línea continua a la curva de calibración Estándar y la línea discontinua gruesa correspondiente a la curva de calibración Tardía en la Figura 11. Tanto las curvas de calibración Estándar como Tardía muestran el aplanamiento esperado de las curvas de calibración en los tiempos tempranos, que limita el rango de medición efectivo más que por la forma de la curva dosisrespuesta solo como se describió anteriormente. La curva de calibración Temprana muestra una desviación de los datos a concentraciones más altas ya que no todos los niveles del calibrador se usaron en la calibración.

La Figura 11 muestra una curva de calibración de dosis dual para los datos de la Figura 10. La curva de calibración de dosis dual de la descripción se muestra en negro y cambia desde la curva de calibración temprana a la curva de calibración tardía en la respuesta cruzada de 0,14 OD en la curva de calibración temprana (correspondiente a una concentración de ~ 0,84 g/dL). La Figura 12 ilustra estas reglas cruzadas en funcionamiento a modo de un diagrama que muestra la lógica de toma de decisiones para guiar la elección de la curva de calibración para usar de manera similar a la de la Figura 9.

Un beneficio de la descripción actual es el rango de medición extendido y la exactitud y precisión mejoradas. El rango de medición extendido se ha descrito cualitativamente anteriormente en base a la curvatura de las curvas de calibración vistas en la Figura 8 y la Figura 11. Una curva de calibración de dosis dual tiene no o poco aplanamiento en ya sea las concentraciones bajas o altas. El rango de medición extendido puede verse fácilmente en la precisión de la concentración prevista de los fluidos de prueba de la curva de calibración de dosis dual contra el análisis de la curva de calibración temprana, estándar, o tardía (Figura 13).

La Figura 13 muestra el sesgo medio entre el nivel de analito previsto para cada muestra (Tabla 4) contra el nivel de analito de referencia asignado a cada muestra. La curva dosis-respuesta temprana se desvía significativamente de la curva de calibración, de esta manera el sesgo es grande para todas las concentraciones de la muestra mayores que 0,84 g/dL. Tanto las curvas dosis-respuesta estándar como tardía se desvían significativamente del sesgo cero a una concentración más baja debido al aplanamiento de la curva dosis-respuesta y la falta de un ajuste del modelo. Sólo el modelo de dosis dual, el objeto de esta descripción, muestra el acuerdo excelente con la concentración de referencia en todo el rango de medición completo (< 0,1 g/dL de sesgo) al cambiar entre las curvas dosis respuesta Temprana y Tardía para utilizar mejor cada curva de calibración y demuestra el beneficio del rango de medición extendido con el rendimiento del ensayo.

Además de la mejora en la precisión en todo el rango de medición permitido por el modelo de dosis-respuesta dual, vea, por ejemplo, la Figura 13, la inexactitud del extremo inferior se reduce sustancialmente además en el modelo de dosisrespuesta dual de esta descripción. Como se muestra en la Figura 14, la SD para el modelo de dosis-respuesta dual es < 0,01 g/dL para medir los niveles de analito por debajo de 0,5 g/dL, que es significativamente mejor que la inexactitud para la curva dosis-respuesta estándar (> 0,035 g/dL) en el mismo rango. Esta mejora en exactitud se acompaña con un aumento de 3 tipos en el rango de respuesta para el modelo de dosis dual contra el modelo estándar (0,34 OD vs. 0,11 OD) en el rango entre 0 y 0,5 g/dL.

El modelo de dosis-respuesta dual ofrece un rango de la señal más grande en todo el rango de medición en comparación con la señal para el modelo estándar. La Tabla 5 muestra el aumento de casi el 50% en el rango de OD para el modelo de dosis-respuesta dual sobre el modelo de dosis-respuesta estándar. Esto provoca una mejora dramática en la exactitud a bajos niveles de analito como se describió anteriormente.

El rango de OD expandido acompaña además las mejoras en la precisión de la pendiente de la curva dosis-respuesta a concentraciones de analito tanto más bajas como más altas, como se muestra en la Figura 13 en el modelo de dosisrespuesta dual que abarca un rango de medición más allá del actual de 2,6 g/dL. La pendiente final de alta concentración (entre 2,4 - 2,6 g/dL) es más del doble para el modelo de dosis-respuesta dual (Tabla 6) que para la curva dosis-respuesta Estándar.

Aunque hay una gran flexibilidad en el uso de las más de dos curvas dosis-respuesta como se describe en la presente descripción, los rangos de medición de la mayoría de los procesos de interés son relativamente estrechos que pueden cubrirse con dos curvas dosis-respuesta diferentes. Por lo tanto, el modo preferido usa dos curvas de calibración. En adición, en la modalidad preferida los calibradores se comparten en la generación de las curvas dosis-respuesta por el simple atisbo de leer el mismo calibrador en dos tiempos diferentes, que limita la cantidad total de calibradores requeridos para generar las curvas dosis-respuesta. Esto reduce además el tiempo y el costo de la calibración en ella misma.

Preferentemente, el punto cruzado está en o muy cerca de una de las concentraciones del calibrador comunes para garantizar una concentración prevista continua entre las dos curvas dosis-respuesta diferentes. La continuidad se mejora además cuando hay una región cruzada sustancial donde ambas curvas de calibración proporcionan esencialmente los mismos niveles medidos del analito independientemente de la ventana de tiempo usada.

Podrían usarse muchos modelos matemáticos alternativos (además del Logit/Log 4) para describir las curvas de calibración. Los modelos preferidos no necesitan cambiarse de los que se conocen que funcionan bien para el modelo de dosis-respuesta único ya en uso en el campo. Algunos ejemplos de modelos matemáticos para describir las curvas dosisrespuesta múltiples son lineal, polinómica, spline cúbica, Logit/Log4, y Logit/Log5.

Un Programador es el cerebro que hace que los subsistemas del analizador funcionen juntos. El Programador realiza funciones de programación, por ejemplo, para asignar los recursos a la entrada de muestras en cualquier orden, independientemente del tipo o la cantidad de pruebas requeridas, y para mantener o mejorar el rendimiento del analizador. El Programador garantiza que las muestras se acepten de una cola de entrada a medida que los recursos se reservan para las diversas pruebas o etapas esperadas relevantes para una muestra particular. A menos que los recursos necesarios estén disponibles, una muestra continúa estando en la cola de entrada. En un modelo del analizador preferido, la muestra se aspira y entonces se toman submuestras de este volumen aspirado para diversas pruebas. La operación del Programador junto con los tipos de pruebas soportadas por el analizador proporcionan una descripción precisa razonablemente de un analizador bajo consideración.

Un Programador preferido incluye los efectos sinérgicos del acceso aleatorio bidimensional a las muestras de entrada mientras que proporciona el acceso a los recursos que incluyen, por ejemplo, plataformas múltiples, suministro de consumibles que incluyen portaobjetos de película delgada, recipientes y cubetas de reacción, junto con una pluralidad de dispositivos sensométricos tales como electrómetros, reflectómetros, luminiscencia, transmisividad de luz, detección de fotones, una incubadora para calentar las muestras, un suministro de reactivos, y una pluralidad de subsistemas de suministro de reactivos, todos los que pueden accederse y usarse fácilmente.

Implementar las Figuras 9 y 12 preferentemente es con la ayuda de un Programador que asigna tiempos tentativos para el completamiento de una prueba. Esto es útil ya que una segunda ventana de tiempo puede necesitar asignarse junto con una especificación de la curva de calibración correspondiente. Tal Programador maneja las muestras para optimizar el rendimiento y el procesamiento de muestras para garantizar que se utilice el rango de analito extendido al asignar los recursos adicionales a una muestra como se necesite. Tal Programador convierte preferentemente el analizador de laboratorio clínico de la Figura 1 en uno que soporta medir rangos mucho más amplios de concentraciones de analito al programarlo para implementar la nueva funcionalidad del Programador. Esta programación puede ser a modo de lenguajes de programación o interfaces de programación gráficas y suministrarse en la forma de una actualización.

Para implementar las curvas de calibración múltiples en un analizador de diagnóstico clínico, tal como el ilustrado en la Figura 1, un método preferido modifica el Programador para permitir la medición de la señal en diferentes tiempos en base a una medición de la intensidad de la señal anterior. En efecto, esta es una implementación de la lógica de decisión similar a la ilustrada en las Figuras 9 y 12 en un analizador de diagnóstico clínico.

Al volver a la Figura 9, muestra un método para implementar un rango extendido. Durante la etapa 900, un módulo determina un nivel de la señal en una muestra de interés durante una primera ventana-aquí la ventana de tiempo ejemplar es de aproximadamente 20 segundos. Entonces el control pasa a la etapa 910 durante la que la intensidad de la señal se compara con un umbral-tal como el umbral ilustrativo de 0,065-para transferir el control a la etapa 920 si se excede el umbral, o, alternativamente a la etapa 930 si no se excede el umbral. Si se pasa el control a la etapa 920, se usa la curva de calibración de 20 segundos mientras que, si se pasa el control a la etapa 930, se usa la curva de calibración de 3000 segundos para convertir la intensidad de la señal en un nivel de analito.

De manera similar, en la Figura 12, durante la etapa 1200, un módulo determina un nivel de la señal en una muestra de interés mediante el uso de tanto las ventanas de lectura Temprana como Tardía. Entonces el control pasa a la etapa 1210 durante la que la respuesta del analito en base a la ventana de lectura Temprana se compara con un umbral-tal como el umbral ilustrativo de 0,14-para transferir el control a la etapa 1220 si se excede el umbral, o, alternativamente a la etapa 1230 si no se excede el umbral. Si se pasa el control a la etapa 1220, se usa la curva de calibración Temprana mientras que, si se pasa el control a la etapa 1230, se usa la curva de calibración Tardía para convertir la intensidad de la señal en un nivel de analito.

Las Figuras 15 y 16 muestran diagramas de flujo que ilustran las implementaciones de los métodos basados en la curva de calibración dual y múltiple para extender el rango y mejorar la precisión en la medición de un analito de interés. En la Figura 15, durante la etapa 1500 se mide la intensidad de la señal en un primer momento. En la presente descripción el término 'intensidad de la señal' abarca diversas unidades posibles en las que puede medirse o convertirse una señal. El control entonces pasa a la etapa 1510, durante la que, si la intensidad de la señal es lo suficientemente grande, el control pasa a la etapa 1520, durante la que se usa la primera curva de calibración. Alternativamente durante la etapa 1510 si la intensidad de la señal no es lo suficientemente grande, el control pasa a la etapa 1530. Durante la etapa 1530 se programa una medición en un segundo momento y se pasa el control a la etapa 1540. Durante la etapa 1540 se mide la intensidad de la señal en el segundo momento y el control pasa a la etapa 1550 para su uso en la segunda curva de calibración para medir el nivel del analito de interés.

La Figura 16 ilustra un esquema más general. En la Figura 16, durante la etapa 1600 se mide la intensidad de la señal. El control entonces pasa a la etapa 1610, durante la que, si la intensidad de la señal es lo suficientemente grande, el control pasa a la etapa 1620, durante la que se usa la curva de calibración correspondiente. En efecto, el método determina si hay una primera curva de calibración correspondiente adecuada (o segunda o tercera y similares). En la ausencia de una curva de calibración adecuada, se programa un momento posterior para determinar la intensidad de la señal de la mezcla de reacción. En consecuencia, durante la etapa 1610 si la intensidad de la señal no es lo suficientemente grande, el control pasa a la etapa 1630. Durante la etapa 1630 se programa una medición en un momento posterior (que podría ser un segundo o tercero y similares) y se pasa el control a la etapa 1640. Durante la etapa 1640 se mide la intensidad de la señal en el momento posterior y el control vuelve a pasar a la etapa 1610 y entonces a la identificación de una curva de calibración adecuada. Si existen curvas de calibración múltiples correspondientes a diferentes magnitudes o momentos de la señal, que pueden usarse, entonces el nivel del analito puede determinarse de solo una o más de una curva de calibración.

En la Figura 17 se ilustra un método para usar más de una curva de calibración para permitir la medición de la misma reacción en diferentes tiempos-y promediar posiblemente los resultados para mejorar la precisión o rastrear errores. Para tal promedio ventajosamente puede usarse una media ponderada de los niveles de analito medidos en diferentes tiempos para refinar además los resultados. En la Figura 17, durante la etapa 1700 se mide la intensidad de la señal. El control entonces pasa a la etapa 1710, durante la que, si la intensidad de la señal es lo suficientemente grande, el control pasa a la etapa 1720, durante la que se usa la curva de calibración correspondiente. El control pasa de la etapa 1720 a la etapa 1730 para determinar si se desean mediciones adicionales en momentos posteriores. El método termina si no se desean mediciones adicionales con el control que pasa a la etapa 1740. Sin embargo, si se desean mediciones adicionales en momentos posteriores, el control pasa a la etapa 1750, durante la que se programa una medición posterior. El control pasa a la etapa 1760 para hacer la medición programada, después de lo que el control regresa a la etapa 1710. En efecto, el método determina además si hay una primera curva de calibración correspondiente adecuada (o segunda o tercera y similares). En la ausencia de una curva de calibración adecuada, se programa un momento posterior para determinar la intensidad de la señal de la mezcla de reacción-así como también para solo determinar una segunda o más mediciones de la misma mezcla de reacción. Pueden promediarse mediciones múltiples.

En la Figura 18 se ilustra un método para usar más de una curva de calibración para permitir la medición en un analizador de diagnóstico clínico. En la Figura 18, durante la etapa 1800 se inicia la reacción. El control entonces pasa a la etapa 1810, durante la que se mide una intensidad de la señal de la mezcla de reacción en un momento seleccionado de una pluralidad de momentos posteriores para iniciar la prueba. El control entonces pasa a la etapa 1820, durante la que se determina el nivel de analito mediante el uso de una curva de calibración correspondiente al momento para medir la intensidad de la señal si la intensidad de la señal es lo suficientemente grande. Entonces el control pasa a la etapa 1830, durante la que se programa un segundo momento para determinar una segunda intensidad de la señal de la mezcla de reacción si no hay una curva de calibración correspondiente. El control pasa de la etapa 1830 a la etapa 1840 para determinar el nivel de analito mediante el uso de una segunda curva de calibración correspondiente al segundo momento para medir la intensidad de la señal.

La Figura 19 representa un programador 1900 para su uso en un analizador clínico de diagnóstico que soporta un rango extendido. El programador implementa leer una señal en un momento al comprobar si se ha alcanzado el momento durante la etapa 1910 y entonces programar la señal durante la etapa 1920. Si durante la etapa 1910 no se alcanza el momento, el control regresa. Este regreso se muestra como si fuera un bucle directo para claridad. En la práctica, una modalidad preferida hará que el programador atienda a otras tareas antes de probar el momento de nuevo. En una modalidad preferida, el momento seleccionado corresponde a una curva de calibración seleccionada de una pluralidad de curvas de calibración en base a la señal. La señal de esta manera leída durante la etapa 1920 se mapea en un valor medido de un analito de interés mediante el uso de la curva de calibración seleccionada.

Muchas de las limitaciones en el rango de medición del diagnóstico y otras pruebas pueden superarse al implementar el modelo de dosis-respuesta múltiple de esta descripción. La descripción en la presente descripción muestra las mejoras para extender el rango de medición, y el ejemplo muestra el modelo teórico puesto en práctica con una mejora real para el rango de medición aumentado para el ensayo descrito. En adición al rango de medición extendido, la descripción demuestra además una mejora en la exactitud del método de prueba debido al rango de respuesta aumentado y en la precisión del método de prueba debido al ajuste mejorado de la curva de calibración. Por las mejoras ofrecidas del modelo de dosis-respuesta múltiple, se han eliminado las deficiencias en el rango de medición y la exactitud del modelo actual.

Un experto en la técnica apreciará que la descripción anterior es susceptible a muchas variaciones e implementaciones alternativas sin apartarse de sus enseñanzas.

El alcance de las reivindicaciones adjuntas más abajo incluye tales modificaciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un método para medir el nivel de un analito mediante el uso de una pluralidad de curvas de calibración, cada curva de calibración asociada con al menos un umbral con respecto a una reacción única en una pluralidad correspondiente de unos momentos fijados después del inicio de la reacción única, el método que comprende: determinar si se cumple una primera condición en base a comparar un nivel de la señal medido con un primer umbral predeterminado asociado con una primera curva de calibración de la pluralidad de curvas de calibración en un primer momento posterior al inicio de la reacción, en el que la primera curva de calibración es representativa de los niveles de la señal y los niveles de analito correspondientes en el primer momento, y si se cumple la primera condición entonces usar la primera curva de calibración para generar un primer valor medido para el nivel del analito; y

determinar si se cumple una segunda condición en base a comparar un nivel de la señal medido en un segundo tiempo de la reacción con un segundo umbral predeterminado asociado con una segunda curva de calibración de la pluralidad de curvas de calibración en el segundo momento; y en donde si más de una curva de calibración de la pluralidad de curvas de calibración están disponibles para medir el nivel del analito, debido a las condiciones correspondientes a cada una de las más de una curva de calibración que se satisfacen, entonces usar un promedio de los niveles de analito correspondiente a cada una de las curvas de calibración disponibles como el nivel medido del analito.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el promedio es un promedio ponderado.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera condición requiere que una señal correspondiente al nivel del analito que excede el primer umbral, sea menor que el primer umbral, o sea igual al primer umbral.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda condición requiere que una señal correspondiente al nivel del analito que excede el segundo umbral, sea menor que el segundo umbral, o sea igual al segundo umbral.

5. Un analizador clínico adaptado para medir el nivel de un analito mediante el uso de una pluralidad de curvas de calibración de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4.