JP2010261944A - 光学測定キュベットの汚染物質の検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】その測定キュベットにおいては、試料スペクトルI(λ)を得るための少なくとも1つの試料測定に加え、基準スペクトルI0(λ)を得るための少なくとも1つの基準測定が基準液体を用いて実施される。本発明によって、基準スペクトルI0(λ)が、前記測定キュベットに関係付けられている既知の目標スペクトルI0soll(λ)と比較され、比較パラメータが取得され、そして、測定キュベットの汚染が存在するかどうかが比較パラメータの所定の閾値の機能として自動的に決定される。
【選択図】なし
Description
ここで、
λ 波長
i 第i番目の個別成分
A 吸収
I0 基準強度:水または空気で充填されたキュベットの透過光の強度
I 試料の強度:測定液体(例えば血液)で充填されたキュベットの透過光の強度
ε 吸光係数
c 濃度
d 層の厚さ(キュベットの内径)
・オプションにより、標準的なサイクルからは外れる洗浄サイクルと専用の洗浄溶液とを使用する追加的な洗浄機能。
・分光光度計に対するエラーメッセージの出力。
・汚染物質のために誤って確定した吸収値に基づいた出力測定値の補正。
・サービス技術者の要請。
・分光光度計による更なる測定の阻止。
・測定キュベットまたはキュベットユニットの交換その他の推奨案の出力。
本発明に従う第1の変形によると、測定された基準スペクトルI0(λ)のスペクトル曲線形状を目標スペクトルI0soll(λ)のスペクトル曲線形状と比較することができる。比較パラメータは、望ましくはスペクトル曲線形状を正規化することによって取得することができる。比較パラメータは、例えばスペクトル曲線の微分計算(differential calculation)又は商計算によって取得しても良い。
本発明による更なる変形によると、基準スペクトルI0(λ)は、試料スペクトルI(λ)と同様、分光光度計の所定の分析アルゴリズム、例えば酸素濃度計のtHbの定量などによる試料分析を受けることができる。ここで、目標スペクトルI0soll(λ)は基準スペクトルとして使用され、試料分析から得られる測定値、例えば個々のヘモグロビン誘導体に対する値又はtHb測定値は比較パラメータとして使用される。
このように得られるtHb値は閾値以下でなければならず、その結果、キュベットが測定のためにリリースされる。さもなければ、上述の測定が自動的に開始される。
本発明の特に有利な変形では次のように規定される。事前に定義されたパターンスペクトルIPが選ばれ、そのスペクトルは1つまたは複数の汚染物質の少なくとも1つの典型的な吸収ピークを有する。汚染物質に起因する誤りのある吸収のスペクトル曲線が、目標スペクトルI0soll (λ)との関係において基準スペクトルI0(λ)から決定され、誤りのある吸収のスペクトル曲線は、畳み込みを使用し、望ましくは相互相関を使用して、選択されたパターンスペクトルIpと比較される。畳み込みから得られる曲線形状は重み付け評価を受け、その評価より比較パラメータが得られる。
ここで、
Δλ λminからλmaxまで合計する
R 相互相関の結果
T テンプレート
APD 汚染による誤りのある吸収
λ 現在の波長
−畳み込みによって得られる曲線形状の下側のエリア(エリア1と2)、及び/又は、
−畳み込みによって得られる曲線形状から選択された複数点間の勾配。
パターン認識アルゴリズムを、459nmと666nm間の可視領域で使用した。ハロゲンランプが、測定光源として使われた。
重要な吸収パターンを重み付け増幅するために及び/又は、相互相関関数(CCF)によって信号対雑音比を引き上げるために、対象の信号において見出すべきパターンの形についての十分な先験的知識は有益である。
パターン曲線(テンプレート)は、基準スペクトルから、及び/又は先の測定値から直接決定される。この場合、テンプレートは見出されるべきパターンと完全に一致するので、この特別なパターンに対する感度が増すという利点がある。汚染が先の測定に起因すると仮定するならば、この方法が最適なのは確実である。
−開始方向に、導関数の最大を探す(点PB)。
−終了方向に、導関数の最小を探す(点PD)。
−この点から、最大値の特定の比以下になる値が見つかるまで右/左に進む(点PA、PE )。
汚染による吸収の全ての有意なピークは、放物線による多項式係数の適切な適合によって近似してよいと考えられる。
y = a2x2 + a1x + a0 (5)
最適な放物線形状を見つけるために、係数a1とa0は、無視してよい。放物線は下に開いていなければならないので、a2 は負と仮定する必要がある。開口の角度(−幅)を最適化するために、計算に使用されるデータ点(DP)の数を変える。負の値は、関数の最小値の加算によって抑えてよい。より良い比較可能性のために、このようにして確定した値は、曲線の最大値に対して正規化される。
Claims (15)
- 分光光度計の光学測定キュベットの汚染物質を検出する方法であって、
前記測定キュベットにおいて、試料スペクトルI(λ)を取得するための少なくとも1つの試料測定に加え、基準スペクトルI0(λ)を取得するために基準液体を使用して少なくとも1つの基準測定が実施され、
前記基準スペクトルI0(λ)が、前記測定キュベットに関係付けられている既知の目標スペクトルI0soll(λ)と比較されて比較パラメータが取得され、その結果、測定キュベットの汚染が存在するかどうかが比較パラメータの所定の閾値の機能として自動的に決定される
ことを特徴とする方法。 - 前記目標スペクトルI0soll(λ)は、汚染されていないことが判明しており、かつ、前記基準液体で充填された測定キュベットを測定することにより取得される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記目標スペクトルI0soll(λ)は、前記分光光度計に新しく挿入され、かつ、前記基準液体で充填された未使用の測定キュベットの最初の測定から取得される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記目標スペクトルI0soll(λ)は、複数の個々の測定値を平均化される
ことを特徴とする請求項1から3の1つに記載の方法。 - 前記分光光度計の機能性液体が前記基準液体として使用され、当該液体は基本的に汚染物質を検出するために使用されるスペクトル範囲において非吸収性である
ことを特徴とする請求項1から4の1つに記載の方法。 - 測定された前記基準スペクトルI0(λ)のスペクトル曲線形状が、前記目標スペクトルI0soll(λ)のスペクトル曲線形状と比較され、
前記比較パラメータは前記スペクトル曲線形状を正規化することによって取得される
ことを特徴とする請求項1から5の1つに記載の方法。 - 前記比較パラメータが、前記スペクトル曲線形状の微分計算または商計算によって取得される
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記基準スペクトルI0(λ)は、試料スペクトルI(λ)と同様に、前記分光光度計の所定の分析アルゴリズムによる試料分析を受け、
前記目標スペクトルI0soll(λ)が前記基準スペクトルとして使用され、
前記試料分析から得られる測定値が比較パラメータとして使用される
ことを特徴とする請求項1から5の1つに記載の方法。 - 1つまたは複数の汚染物質の少なくとも1つの典型的吸収ピークを有する所定のパターンスペクトルIpが選択され、
前記汚染物質に起因する誤りのある吸収の前記スペクトル曲線が、前記目標スペクトルI0soll (λ) との関係において前記基準スペクトルI0 (λ)から決定され、
前記誤りのある吸収の前記スペクトル曲線は、畳み込みを使用して、前記選択されたパターンスペクトルIpと比較され、
前記畳み込みから得られる曲線形状は重み付け評価され、それらにより比較パラメータが取得される
ことを特徴とする請求項1から5の1つに記載の方法。 - 測定技術上重要な前記曲線形状の部分領域だけが重み付けられて評価され、それらにより比較パラメータが取得される
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記畳み込みによって得られる前記曲線形状の範囲内の最小及び最大の位置が前記比較パラメータとして選択され、それらにより汚染のタイプと程度が決定される
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 前記畳み込みによって得られる前記曲線形状の下側のエリアが前記比較パラメータとして選択され、それらにより汚染のタイプと程度が決定される
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 前記畳み込みによって得られる前記曲線形状の選ばれた点の間の勾配が前記比較パラメータとして選択され、それらにより汚染のタイプと程度が決定される
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 汚染が存在する場合、少なくとも以下の測定の1つが開始される
ことを特徴とする請求項1から13の1つに記載の方法:
・前記測定キュベットの洗浄ステップの繰り返し;
・オプションにより、標準的なサイクルから外れる洗浄サイクルと専用の洗浄溶液とを使用する追加的な洗浄機能;
・前記分光光度計に対するエラーメッセージの出力;
・前記汚染のために誤って確定した吸収に基づいた出力測定値の補正;
・サービス技術者の要請;
・前記分光光度計による更なる測定の阻止;
・前記測定キュベットまたはキュベットユニットの交換その他の推奨案の出力。 - 医学的試料の成分の光度を定量する方法であって、
請求項1から14の1つに記載の光学測定キュベットの汚染を検出する方法を含み、
医学的試料の成分の光度定量−汚染物質が無いか是正されるべき汚染物質が有るか−が測定キュベットにおいて実施される
こと特徴とする方法。
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