ES2841105T3 - Procedimiento para la determinación de un valor de transmisión - Google Patents

Procedimiento para la determinación de un valor de transmisión Download PDF

Info

Publication number
ES2841105T3
ES2841105T3 ES12194367T ES12194367T ES2841105T3 ES 2841105 T3 ES2841105 T3 ES 2841105T3 ES 12194367 T ES12194367 T ES 12194367T ES 12194367 T ES12194367 T ES 12194367T ES 2841105 T3 ES2841105 T3 ES 2841105T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
frequency
sampling values
light
pulses
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12194367T
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Steinebach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH
Original Assignee
Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH filed Critical Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2841105T3 publication Critical patent/ES2841105T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5002Partitioning blood components
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59Transmissivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/069Supply of sources
    • G01N2201/0696Pulsed

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Procedimiento para el establecimiento de la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal mediante al menos un valor de transmisión de una señal luminosa emitida por impulsos con una frecuencia a través de una muestra (8) en un aparato analizador automático, determinándose el valor de transmisión con un procedimiento con las siguientes etapas: a) generación de una curva de tensión (22) asignada a la intensidad de la señal luminosa transmitida a través de la muestra (8), b) determinación de múltiples valores de muestreo (32, 34, 36) de la curva de tensión (22), c) determinación de un primer valor de tensión asignado a un impulso de luz a partir de una cantidad de valores de muestreo (34) y determinación de un segundo valor de tensión asignado a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz a partir de una cantidad de valores de muestreo (36), estando los valores de muestreo (36) para la determinación de un segundo valor de tensión asignado a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz desplazados con respecto a los valores de muestreo (34) para la determinación de un primer valor de tensión asignado a un impulso de luz en un múltiplo entero de un medio periodo correspondiente a la frecuencia de la señal luminosa emitida por impulsos y d) resta del segundo valor de tensión del primer valor de tensión, siendo la diferencia obtenida en la etapa d) proporcional al valor de transmisión.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la determinación de un valor de transmisión
La invención se enmarca en el campo del diagnóstico in vitro y se refiere a un procedimiento para la determinación de un valor de transmisión de una señal luminosa emitida por impulsos con una frecuencia a través de una muestra en un aparato analizador automático. Se refiere, además, a un dispositivo de medición de la transmisión para un aparato analizador automático que comprende una fuente de luz accionada por impulsos con una frecuencia y un fotodetector con un convertidor A/D pospuesto.
Un gran número de procedimientos de identificación y análisis para el establecimiento de los parámetros fisiológicos en muestras de líquido corporal, tales como sangre, plasma, suero u orina o en otras muestras biológicas, se llevan a cabo hoy en día de forma automatizada en aparatos analizadores correspondientes.
Los aparatos analizadores actuales son capaces de realizar una pluralidad de reacciones de identificación y análisis de distinto tipo con una pluralidad de muestras. Los aparatos analizadores habituales, como los que se emplean en el laboratorio clínico o en los bancos de sangre, comprenden habitualmente una zona para el suministro de recipientes para muestras que contienen las muestras primarias que se van a analizar. Para la introducción de los recipientes para muestras en el aparato analizador habitualmente está previsto un sistema de transporte, que transporta los recipientes para muestras en primer lugar a un equipo de identificación de muestras, que registra las informaciones específicas de la muestra, que están aplicadas sobre un recipiente para muestras, y envía las mismas a una unidad de almacenamiento. Los recipientes para muestras se transportan a continuación a una estación de extracción de muestra. En ese lugar, con ayuda de un equipo de pipeteo de muestras se extrae al menos una alícuota del líquido de la muestra de un recipiente para muestras y se transfiere a un recipiente de reacción.
En el caso de los recipientes de reacción se suele tratar, por norma general, de cubetas desechables que se mantienen como una reserva en un contenedor de cubetas en el aparato analizador y que se transfieren de forma automática desde el contenedor de reserva a posiciones de alojamiento definidas. Los reactivos que son necesarios para la facilitación de preparaciones de reacción de distinto tipo, específicas para el ensayo, se encuentran en contenedores de reactivos que se almacenan en una estación de reactivos. Los contenedores de reactivos se suministran al aparato analizador de forma manual o automática, de manera análoga a la introducción de los recipientes para muestras.
La estación de reactivos dispone habitualmente de una unidad de refrigeración para garantizar el mayor tiempo de conservación posible de los reactivos. Con ayuda de un equipo de pipeteo de reactivos, que por lo demás presenta con frecuencia un dispositivo calefactor, se transfiere una alícuota de uno o más reactivos a un recipiente de reacción en el que ya se encuentra la muestra que se va a examinar. En función del tipo de reacción bioquímica que se inicia por la adición de los reactivos a una muestra puede ser necesario un tiempo de incubación de la preparación de reacción de diferente duración. En cualquier caso, el recipiente de reacción con la preparación de reacción se suministra finalmente a un sistema de medición que mide una propiedad física de la preparación de reacción.
El resultado de la medición se envía por el sistema de medición a su vez a una unidad de almacenamiento y se evalúa. El aparato analizador proporciona a continuación a un usuario valores de medición específicos de la muestra a través de un medio de salida, tal como, por ejemplo, un monitor, una impresora o una conexión de red.
Los sistemas de medición que se basan en principios de medición fotométricos (por ejemplo, turbidimétricos, nefelométricos, fluorométricos o luminométricos) están particularmente extendidos. Estos procedimientos posibilitan la identificación cualitativa y cuantitativa de analitos en muestras líquidas sin tener que prever etapas adicionales de separación. El establecimiento de parámetros clínicamente pertinentes, tales como, por ejemplo, la concentración o la actividad de un analito, se lleva a cabo muchas veces al mezclar una alícuota de un líquido corporal de un paciente simultánea o sucesivamente con uno o más reactivos de ensayo en el recipiente de reacción, por lo que se inicia una reacción bioquímica que provoca un cambio mensurable en una propiedad óptica de la preparación de ensayo. La fotometría examina y aprovecha la atenuación de una corriente de luz durante la transmisión a través de un medio absorbente y/o dispersante. En función del tipo de reacción bioquímica o biofísica desencadenada, se emplean diferentes procedimientos de medición fotométricos que posibilitan la medición de una preparación de ensayo líquida turbia.
En los procedimientos turbidimétricos, la turbidez o la densidad óptica de una solución o dispersión (suspensión) se mide mediante la atenuación de la luz o la extinción de un rayo de luz que pasa directamente a través de la dispersión (suspensión). La transmisión del rayo de luz es registrada a través de un fotodetector, que genera una curva de tensión asignada a la intensidad de la señal luminosa transmitida a través de la muestra.
Para la mejora de la razón señal/ruido y para la supresión de los ruidos de baja frecuencia, en los fotodetectores se emplea con frecuencia un amplificador síncrono. En este caso, una señal de medición modulada, es decir, una señal luminosa emitida por impulsos enviada a través de la muestra y recibida por el fotodetector, se suministra a través de un filtro de banda a un multiplicador, que modula la señal de medición con una señal de referencia con acoplamiento de fase de la misma frecuencia y, después de un filtrado de paso bajo, genera una señal de salida que es proporcional a la amplitud de la señal de entrada modulada.
Un amplificador síncrono de este tipo también se puede implementar en sistemas digitales, tales como, por ejemplo, FPGA (matriz de puertas programables en campo, Field Programmable Gate Array), es decir, en circuitos de conmutación integrados. A este respecto, la señal de medición se suministra en primer lugar a un convertidor A/D que determina múltiples valores de muestreo de la curva de tensión del fotómetro. A este respecto, se realizan las mismas estructuras de bloques de un circuito analógico por bloques digitales. Sin embargo, para ello se deben generar diversas unidades para el procesamiento de señal, tales como filtros de paso de banda, multiplicadores y filtros pasabajos. Por lo tanto, el sistema se vuelve comparativamente complejo y se requiere una mayor cantidad de elementos lógicos.
Por lo tanto, el objetivo de la invención es indicar un procedimiento para la determinación de un valor de transmisión, así como, un dispositivo de medición de la transmisión del tipo mencionado al principio, que presenten el principio y las ventajas del amplificador síncrono en una conversión digital sin causar una mayor necesidad de elementos lógicos.
El documento US2007/253866 A1 desvela un procedimiento o un dispositivo de medición de la transmisión para el establecimiento de la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal.
El documento US4857735 A desvela un procedimiento para el análisis espectroscópico de muestras de líquido corporal, en donde se usa una fuente de luz accionada por impulsos con una frecuencia.
El documento US2004/124377 A1 desvela un circuito de muestreo de señales piroeléctrico controlado digitalmente que procesa una señal de corriente alterna de un sensor de infrarrojos piroeléctrico.
En cuanto al procedimiento, el objetivo se resuelve de acuerdo con la invención al comprender el procedimiento las siguientes etapas:
a) generación de una curva de tensión asignada a la intensidad de la señal luminosa transmitida a través de la muestra,
b) determinación de múltiples valores de muestreo de la curva de tensión,
c) determinación de un primer valor de tensión asignado a un impulso de luz a partir de una cantidad de valores de muestreo y determinación de un segundo valor de tensión asignado a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz a partir de una cantidad de valores de muestreo, estando los valores de muestreo para la determinación de un segundo valor de tensión asignado a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz desplazados con respecto a los valores de muestreo para la determinación de un primer valor de tensión asignado a un impulso de luz en un múltiplo entero de un medio periodo correspondiente a la frecuencia de la señal luminosa emitida por impulsos y
d) resta del segundo valor de tensión del primer valor de tensión.
La diferencia obtenida en la etapa d) es proporcional al valor de transmisión. De acuerdo con la invención, en el procedimiento mediante el valor de transmisión se establece la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal.
La invención se basa, a este respecto, en la consideración de que, en el procedimiento síncrono, en el caso de una fuente de referencia y de señal con conmutación simple, en última instancia en el multiplicador se lleva a cabo una multiplicación simple de la curva de tensión determinada a partir de la señal útil por los factores 1 y -1 en función de la posición de fase de la señal modulada con forma rectangular. Los componentes de la señal con contenido de señal útil, es decir, los de los impulsos de luz, se multiplican a este respecto por 1, los componentes de la señal sin señal útil, es decir, los de los intervalos oscuros entre los impulsos de luz, por -1. Si los dos componentes contienen componentes de ruido de baja frecuencia o componentes de corriente continua, se eliminan mediante un filtrado de paso bajo después de la multiplicación. El filtrado de paso bajo actúa a este respecto como un elemento de integración a lo largo de varios periodos de señal, de modo que en última instancia tiene lugar una suma de los componentes de ruido sin señal negativos y los componentes de señal positivos. Este resultado también se consigue cuando un valor de tensión correspondiente a un intervalo oscuro se resta directamente de un valor de tensión correspondiente a un impulso de luz. De este modo, ya no se necesita una unidad de multiplicación para el procesamiento de la señal.
Los valores de muestreo usados para el primer valor de tensión y los valores de muestreo usados para el segundo valor de tensión están desplazados en un múltiplo entero de un medio periodo correspondiente a la frecuencia de la señal luminosa emitida por impulsos y, por lo tanto, están fuertemente correlacionados en la posición de fase. Esto posibilita un muestreo continuo de la señal o de la curva de tensión asignada a la señal a intervalos iguales, seleccionándose por la correlación con la frecuencia y la posición de fase de los impulsos de luz los valores de muestreo de forma específica para el componente de señal de más ruido, así como, para el componente de ruido puro. De este modo, se genera una señal de resultado continuamente de bajo ruido.
En una configuración ventajosa, en la etapa c), es decir, durante la determinación de los valores de tensión que están asignados a un impulso de luz o a un intervalo oscuro, se descartan los valores de muestreo en un intervalo de transición predefinido entre el impulso de luz y el intervalo oscuro. Esto se refiere a los valores de muestreo que se incluyen en el flanco ascendente o descendente de la señal y que, por lo tanto, no dan valores de señal estables. El descarte de tales señales mejora la precisión del resultado.
Ventajosamente, el respectivo intervalo oscuro, a cuyo valor de muestreo se recurre para el segundo valor de tensión, sigue inmediatamente al respectivo impulso de luz, a cuyo valor de muestreo se recurre para el primer valor de tensión, o precede inmediatamente al respectivo impulso de luz. Por un lado, una resta de sucesivos impulsos de luz e intervalos oscuros requiere la menor complejidad técnica, por otro lado, es más probable que los sucesivos impulsos de luz e intervalos oscuros estén expuestos a las mismas fuentes de interferencia, de modo que una resta elimina de manera óptima las fuentes de interferencia mediante filtrado, lo que aumenta la calidad del resultado.
En otra configuración ventajosa, las etapas b), c) y d) se repiten de manera cíclica y se forma un valor medio a través de los valores determinados en la etapa d). La formación del valor medio filtra, a este respecto, otros componentes de interferencia del resultado, de modo que se logra una calidad incluso mejor del resultado.
En particular, la invención se refiere a un procedimiento para el establecimiento de la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal, preferentemente en una muestra de líquido corporal del grupo sangre entera, plasma sanguíneo, suero, líquido cefalorraquídeo u orina.
Un dispositivo de medición de la transmisión, de acuerdo con la invención, comprende medios para llevar a cabo el procedimiento descrito.
En cuanto al dispositivo de medición de la transmisión, el objetivo se resuelve al presentar el convertidor A/D, una frecuencia de muestreo que se corresponde con un múltiplo par de la frecuencia de la señal luminosa emitida por impulsos, y al presentar el dispositivo de medición de la transmisión un circuito de conmutación integrado, pospuesto con respecto al convertidor A/D, que está configurado para asignar valores de muestreo del convertidor A/D, basándose en la frecuencia y la posición de fase, a un impulso de luz o a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz, retardar los valores de muestreo asignados los impulsos de luz o los valores de muestreo asignados a los intervalos oscuros en un medio periodo correspondiente a la frecuencia y restar los valores de muestreo simultáneos que se producen por ello unos de otros.
La invención, por lo tanto, se refiere además a un dispositivo de medición de la transmisión para el establecimiento de la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal y para un aparato analizador automático, que comprende una fuente de luz accionada por impulsos con una frecuencia, un fotodetector con un convertidor A/D pospuesto con una frecuencia de muestreo, que se corresponde con un múltiplo par de la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos, así como, un circuito de conmutación integrado, pospuesto con respecto al convertidor A/D, que está configurado para
i) asignar valores de muestreo del convertidor A/D, basándose en la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos y la posición de fase, a un impulso de luz o a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz y
ii) retardar los valores de muestreo asignados a los impulsos de luz o los valores de muestreo asignados a los intervalos oscuros en un múltiplo entero de un medio periodo correspondiente a la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos y
iii) restar los valores de muestreo simultáneos que se producen por ello unos de otros.
Ventajosamente, la frecuencia de muestreo tiene al menos cuatro veces el valor de la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos. De este modo se consigue un sobremuestreo, pudiendo asignarse a cada impulso de luz y a cada intervalo oscuro con una frecuencia de muestreo cuádruple en cada caso ya dos valores de muestreo.
En otra configuración ventajosa, el circuito de conmutación integrado está configurado para formar un valor medio a través de los valores de muestreo simultáneos restados. Gracias al aumento de la resolución digital, en particular junto con la formación del valor medio, se mejora la calidad de la señal de resultado aún más.
En otra configuración ventajosa, el circuito de conmutación integrado contiene una matriz de puertas programables en campo (FPGA). Esto es particularmente ventajoso dado que, en algunos aparatos analizadores automáticos conocidos, tales FPGA se emplean para ejecutar otras tareas, tal como, por ejemplo, para la implementación de un sistema de procesador, para la evaluación de señales de medición o para el control de motores o distintos accionadores y, por lo tanto, ya están contenidos en el aparato. Por lo tanto, si ya existe una FPGA, se pueden implementar fácilmente otras funciones, tales como el procedimiento descrito en el presente documento, sin que sea necesario un nuevo desarrollo de un circuito de microprocesador. Esto aumenta la flexibilidad con respecto a los cambios en las nuevas propiedades deseadas de un aparato analizador automático. Además, es ventajoso que se puedan implementar funciones complejas en las FPGA a una velocidad claramente mayor que en los microprocesadores.
Las ventajas obtenidas con la invención consisten, en particular, en que, gracias a la utilización de un desplazamiento de tiempo, una resta y una formación de valor medio en la reducción de los componentes de ruido en la señal del fotodetector de un dispositivo de medición de la transmisión, se hace posible una simplificación de la estructura sin bloques complejos de procesamiento de señal, tales como, por ejemplo, filtros o multiplicadores. Por ello, se puede recurrir a lógica económica, por ejemplo, operaciones algebraicas sencillas. No solo en comparación con el diseño DSP (procesamiento digital de señales), sino también, en comparación con técnica analógica, la solución es más rentable. No son necesarios ajustes complejos, tales como, por ejemplo, amplificación, posición de fase o características de filtrado. Tampoco cabe esperar una desviación de la señal como en los procedimientos analógicos.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La invención se explica con más detalle por medio de un dibujo. En el mismo muestran:
la figura 1 un dispositivo de medición de la transmisión con un amplificador síncrono de acuerdo con el estado de la técnica,
la figura 2 el funcionamiento básico del amplificador síncrono conocido de la figura 1 en el caso de una señal con conmutación simple,
la figura 3 una posible implementación del funcionamiento de acuerdo con la figura 2 y
la figura 4 un recorte de un dispositivo de medición de la transmisión de acuerdo con la invención con un sobremuestreo correlacionado.
Las partes iguales están provistas de las mismas referencias en todas las figuras.
El dispositivo de medición de la transmisión 1 de acuerdo con la figura 1 muestra el funcionamiento de un amplificador síncrono habitual. En primer lugar, presenta un generador de frecuencia 2, al que está pospuesto un modulador 4. El modulador 4 modula la señal del generador de frecuencia 2, que oscila típicamente en torno a un valor cero, de tal manera que se consigue una oscilación uniforme de conexión y desconexión para una fuente de luz 6, en el presente documento, un diodo emisor de luz. La fuente de luz 6 se acciona, por lo tanto, por impulsos con la frecuencia del generador de frecuencia 2. Como alternativa se podría usar también una fuente de luz 6 continua con una rueda interruptora perforada con una frecuencia de rotación correspondiente.
La fuente de luz 6 ilumina una muestra 8 atravesándola, en el presente caso, una muestra de sangre en un aparato analizador automático no representado con mayor detalle. La muestra de sangre se somete a este respecto a una reacción química durante la cual se ha de determinar la absorción de la luz de la fuente de luz 6 mediante una medición de la transmisión. La luz transmitida es registrada por un fotodetector 10.
Al fotodetector 10 está pospuesto en primer lugar un filtro de paso de banda 12, cuya función de transferencia tiene un máximo en el intervalo de la frecuencia del generador de frecuencia 2. El filtro de paso de banda 12, por un lado, elimina mediante filtrado los componentes de interferencia de la señal fuera de la frecuencia de impulso de la fuente de luz 6, por otro lado, genera, a partir de la señal del fotodetector 10 que oscila entre cero y un valor máximo, una señal que vuelve a oscilar en torno a cero. La misma se multiplica en un multiplicador 14 con la señal del generador de frecuencia 2, que se somete a desplazamiento de fase en un desplazador de fase 16. El desplazamiento de fase se ajusta a este respecto de tal manera que se logra una señal de salida máxima en el multiplicador 14.
La señal de salida finalmente se suministra a un filtro de paso bajo 18, que, en última instancia, actúa como un integrador y emite una señal de tensión continua como señal de resultado 20. La señal de resultado 20 es proporcional a la transmisión a través de la muestra 8 y está en esencia exenta de interferencias. El procedimiento mostrado en la figura 1 se usa en particular para aumentar la sensibilidad para los niveles de señal bajos. Se reducen las influencias de los ruidos de baja frecuencia (por ejemplo, el ruido 1/f) y la luz extraña (luz diurna, iluminación artificial).
Una conversión del dispositivo de medición de la transmisión 1 mostrado en la figura 1 en sistemas digitales, tales como, por ejemplo, FPGA básicamente es posible, sin embargo, requiere una conversión digital comparativamente compleja de los módulos de DSP, tales como el filtro de paso de banda 12, el multiplicador 14 y el filtro de paso bajo 18.
La figura 2 muestra una representación simplificada del funcionamiento del multiplicador 14 en el caso de una señal de conmutación sencilla, tal como, por ejemplo, una fuente de luz 6 accionada por impulsos en un aparato analizador automático. Típicamente no cabe esperar un desplazamiento de fase. La señal de fotodetector 22 se multiplica por la señal de onda rectangular 24 del generador de frecuencia 2, que oscila entre -1 y 1. Dado que los intervalos 1 siempre se corresponden con los impulsos de luz de la fuente de luz 6, los componentes de la señal con señal útil S, por lo tanto, siempre se multiplican por 1, mientras que, las señales de los intervalos oscuros que solo contienen ruido N se multiplican por -1. Esto da como resultado la señal de salida 26 representada en la figura 2 con intervalos alternantes de S+N y -N. Si los dos componentes contienen componentes de ruido de baja frecuencia o componentes de corriente continua, estos se eliminan mediante un filtrado de paso bajo después de la multiplicación.
En efecto, el principio mostrado en la figura 2 se puede implementar por el circuito mostrado en la figura 3. La señal del fotodetector se divide en dos ramas 28, una de las cuales se multiplica por -1. Las señales correspondientes están representadas para cada rama 28 en la figura 3. La señal de onda rectangular 24 controla un conmutador 30 que conmuta entre las dos ramas 28 con la frecuencia de la señal de onda rectangular 24. Por ello, se produce la señal de salida 26 ya mostrada en la figura 2.
Un filtrado posterior de paso bajo se puede realizar en el caso sencillo, representado en las figuras 2 y 3, como formación del valor medio a lo largo de varios periodos. A este respecto, en última instancia se efectúa, por lo tanto, una resta del ruido N sin señal de la señal útil con componente de ruido S+N. El resultado es una señal de salida S=(S+N)-N.
Sin embargo, este resultado también se obtiene cuando el componente de ruido N sin señal se resta directamente del componente de señal S anterior o posterior. Por ello, ya no es necesario ningún multiplicador 14. Un dispositivo de medición de la transmisión 1 que trabaja de acuerdo con este principio está representado en la figura 4 por recortes. El circuito representado en la figura 4 está implementado en un circuito de conmutación integrado, en concreto, una FPGA. La señal de fotodetector 22 se suministra a un convertidor A/D 31, que por un lado lleva a cabo un muestreo de los intervalos S+N, así como, de los intervalos N. En el ejemplo de realización, el convertidor A/D 31 está realizado como un convertidor A/D de 18 bits. La frecuencia de la fuente de luz asciende a 45 kHz, el convertidor A/D está diseñado para una frecuencia de muestreo de 20 veces, de modo que se almacenan y se procesan en cada caso diez valores de muestreo 32 por periodo como valores de muestreo S+N 34 y los valores de muestreo N 36. Dado que la frecuencia del convertidor A/D 31 está correlacionada con la frecuencia de la fuente de luz 6, los valores de muestreo 32 se pueden asignar directamente a un impulso de luz o a un intervalo oscuro. Los valores de muestreo 32 que se incluyen en el flanco ascendente o descendente son ignorados o descartados.
Al sobremuestrear un periodo síncrono de veinte valores de señal en el ejemplo de realización mediante el uso de, en cada caso, cuatro valores de componente de la señal y cuatro valores de componente de ruido, el resultado del cálculo del valor de la señal ya se incrementa en un factor de cuatro, lo que se corresponde con dos bits de resolución digital. El ruido de alta frecuencia no correlacionado se reduce en el factor de la raíz cuarta, lo que lleva a una primera mejora de la razón señal/ruido.
Los valores de muestreo S+N 34 se retardan en un elemento de retardo 38 en un número de valores de muestreo 32 correspondientes a un medio periodo de la frecuencia de la fuente de luz 6. En un elemento de resta 40 se restan unos de otros los valores de muestreo N 36 y los valores de muestreo S+N 34 retardados simultáneos. De este modo, se puede prescindir en particular también de un filtrado de paso de banda pospuesto al fotodetector 10. La señal de salida 42 del elemento de resta 40 se suministra a una formación de valor medio 44 sencilla, que se puede ajustar en N periodos. En el ejemplo de realización, se promedia a través de 1024 periodos síncronos, es decir, periodos de la fuente de luz 6. Gracias al circuito representado se produce para la señal de resultado 20 un aumento correspondiente de la resolución de 10 bits y, para el ruido no correlacionado, una mejora adicional de la razón señal/ruido en teoría de raíz de 1024 = 32 (o 30 dB, 5 bits digitales). Sin embargo, en condiciones reales no se puede asumir un ruido no correlacionado, por lo que la ganancia real de la resolución es menor. Las mediciones han mostrado una resolución equivalente de aproximadamente 22 a 23 bits en el ejemplo de realización, lo que se corresponde con una razón señal/ruido de más de 130 dB. La sensibilidad a la luz extraña que incide desde el exterior es, a este respecto, muy baja.
LISTA DE REFERENCIAS
1 dispositivo de medición de la transmisión
2 generador de frecuencia
4 modulador
6 fuente de luz
8 muestra
10 fotodetector
12 filtro de paso de banda
14 multiplicador
16 desplazador de fase
18 filtro de paso bajo
20 señal de resultado
22 señal de fotodetector
24 señal de onda rectangular
26 señal de salida
28 ramas
30 conmutador
31 convertidor A/D
32 valores de muestreo 34 valores de muestreo S+N 36 valores de muestreo N 38 elemento de retardo
40 elemento de resta
42 señal de salida
44 formación del valor medio S señal útil
N ruido

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el establecimiento de la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal mediante al menos un valor de transmisión de una señal luminosa emitida por impulsos con una frecuencia a través de una muestra (8) en un aparato analizador automático, determinándose el valor de transmisión con un procedimiento con las siguientes etapas:
a) generación de una curva de tensión (22) asignada a la intensidad de la señal luminosa transmitida a través de la muestra (8),
b) determinación de múltiples valores de muestreo (32, 34, 36) de la curva de tensión (22),
c) determinación de un primer valor de tensión asignado a un impulso de luz a partir de una cantidad de valores de muestreo (34) y determinación de un segundo valor de tensión asignado a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz a partir de una cantidad de valores de muestreo (36), estando los valores de muestreo (36) para la determinación de un segundo valor de tensión asignado a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz desplazados con respecto a los valores de muestreo (34) para la determinación de un primer valor de tensión asignado a un impulso de luz en un múltiplo entero de un medio periodo correspondiente a la frecuencia de la señal luminosa emitida por impulsos y
d) resta del segundo valor de tensión del primer valor de tensión,
siendo la diferencia obtenida en la etapa d) proporcional al valor de transmisión.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en la etapa c) se descartan los valores de muestreo (32) en un intervalo de transición predefinido entre el impulso de luz y el intervalo oscuro.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el respectivo intervalo oscuro sigue inmediatamente al respectivo impulso de luz o precede inmediatamente al respectivo impulso de luz.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que las etapas b), c) y d) se repiten de manera cíclica y se forma un valor medio a través de los valores de transmisión determinados en la etapa d).
5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la concentración o la actividad del analito se establece en sangre entera, plasma sanguíneo, suero, líquido cefalorraquídeo u orina.
6. Dispositivo de medición de la transmisión (1) para el establecimiento de la concentración o la actividad de al menos un analito en una muestra de líquido corporal y para un aparato analizador automático, que comprende una fuente de luz (6) accionada por impulsos con una frecuencia, un fotodetector (10) con un convertidor A/D (31) pospuesto con una frecuencia de muestreo, que se corresponde con un múltiplo par de la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos, así como, un circuito de conmutación integrado, pospuesto con respecto al convertidor A/D (31), que está configurado para i) asignar valores de muestreo del convertidor A/D (31), basándose en la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos y la posición de fase, a un impulso de luz o a un intervalo oscuro entre dos impulsos de luz y ii) retardar los valores de muestreo (34) asignados a los impulsos de luz o los valores de muestreo (36) asignados a los intervalos oscuros en un múltiplo entero de un medio periodo correspondiente a la frecuencia de la fuente de luz accionada por impulsos y
iii) restar los valores de muestreo (32) simultáneos que se producen por ello unos de otros.
7. Dispositivo de medición de la transmisión (1) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la frecuencia de muestreo tiene al menos cuatro veces el valor de la frecuencia de la fuente de luz (6) accionada por impulsos.
8. Dispositivo de medición de la transmisión (1) de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en el que el circuito de conmutación integrado está configurado para formar un valor medio a través de los valores de muestreo (32) simultáneos restados.
9. Dispositivo de medición de la transmisión (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el circuito de conmutación integrado contiene una matriz de puertas programables en campo (FPGA).
10. Aparato analizador automático con un dispositivo de medición de la transmisión (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9.
ES12194367T 2012-11-27 2012-11-27 Procedimiento para la determinación de un valor de transmisión Active ES2841105T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12194367.4A EP2735861B1 (de) 2012-11-27 2012-11-27 Verfahren zur Ermittlung eines Transmissionswertes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2841105T3 true ES2841105T3 (es) 2021-07-07

Family

ID=47594311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12194367T Active ES2841105T3 (es) 2012-11-27 2012-11-27 Procedimiento para la determinación de un valor de transmisión

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9664670B2 (es)
EP (1) EP2735861B1 (es)
JP (1) JP6305032B2 (es)
CN (1) CN103837690B (es)
ES (1) ES2841105T3 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2014208349A1 (ja) * 2013-06-27 2017-02-23 国立大学法人電気通信大学 光学測定装置及び光学測定方法
JP6702335B2 (ja) * 2015-11-18 2020-06-03 株式会社ニコン 撮像素子、計測装置および計測方法
US10698013B2 (en) 2015-11-27 2020-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Lock-in amplifier, integrated circuit and portable measurement device including the same
CN110832295B (zh) * 2017-03-23 2021-09-07 香港大学 实时光学光谱-时间分析仪和方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973848A (en) * 1974-12-19 1976-08-10 United Technologies Corporation Automatic gas analysis and purging system
US4857735A (en) * 1987-10-23 1989-08-15 Noller Hans G Light emitting diode spectrophotometer
US5348004A (en) * 1993-03-31 1994-09-20 Nellcor Incorporated Electronic processor for pulse oximeter
JP3709836B2 (ja) * 2001-11-20 2005-10-26 コニカミノルタセンシング株式会社 血液成分測定装置
TW581860B (en) * 2002-12-25 2004-04-01 King Can Industry Corp Digital control type sampling circuit of pyroelectric sensing signal
FR2873447B1 (fr) 2004-07-23 2007-09-28 Alain Michel Rousseau Analyseur automatique pluridisciplinaire pour le diagnostic in vitro
JP2007057317A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Olympus Corp 自動分析装置
GB0607270D0 (en) * 2006-04-11 2006-05-17 Univ Nottingham The pulsing blood supply
US7446694B1 (en) * 2007-05-30 2008-11-04 Motorola, Inc. System for synchronization of multi-sensor data
CN102435325B (zh) 2011-12-20 2014-09-03 湖南科技大学 无光照热电子噪声脉冲鉴别单光子计数器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014106233A (ja) 2014-06-09
US9664670B2 (en) 2017-05-30
CN103837690A (zh) 2014-06-04
US20140147928A1 (en) 2014-05-29
CN103837690B (zh) 2018-09-18
EP2735861B1 (de) 2020-10-07
JP6305032B2 (ja) 2018-04-04
EP2735861A1 (de) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2841105T3 (es) Procedimiento para la determinación de un valor de transmisión
US4925299A (en) Hemoglobin detector
US8330124B2 (en) Fluorescence detection device using intensity-modulated laser light and fluorescence detection method
US5757013A (en) Fluorescence decay measurement by calculation of inner product
CN107389643B (zh) 一种基于双通道锁相放大技术的溶解氧测量方法及装置
US8415627B2 (en) Fluorescence detection device using intensity-modulated laser light and fluorescence detection method
EP2397842A1 (en) Fluorescence detection device and fluorescence detection method
JP2013520646A (ja) 蛍光測定
KR102099230B1 (ko) 형광분석에 의한 체외 검출 및/또는 정량화를 위한 시스템
KR20140124388A (ko) 미세유체-기반 흐름 분석기
EP2397843A1 (en) Fluorescence detection device and fluorescence detection method
WO2005073407A1 (en) Advanced integrated circuit biochip
JPH11511557A (ja) 環境光の下での標本の特性を決定する方法と装置
US20110266462A1 (en) Fluorescence detecting device and fluorescence detecting method
JPWO2015198373A1 (ja) 生体光計測装置、及び方法
EP0364583A4 (en) Method and device for analyzing thrombocyte aggregation
CN112955742B (zh) 一种血样分析方法及凝血分析仪
US9945774B2 (en) Channel light measurement apparatus having reduced signal-to-noise ratio
CN102565806A (zh) 一种激光测距方法及装置
CN115326762A (zh) 一种溶解氧浓度检测系统及检测方法
Masciotti et al. Digital lock-in algorithm for biomedical spectroscopy and imaging instruments with multiple modulated sources
JP2007101397A (ja) 蛍光測定装置
EP3550271B1 (en) Fluid evaluation device and method, computer program, and recording medium
RU224452U1 (ru) Оптический анализатор для определения агрегации тромбоцитов в крови
RU2128333C1 (ru) Способ определения содержания различных веществ в биожидкостях и устройство для его осуществления