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Dokumentenidentifikation DE4026150C2 16.06.1994
Titel Verfahren zur Beurteilung einer Teilchenagglutination
Anmelder Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Watanabe, Haruhisa, Hachioji, Tokio/Tokyo, JP;
Tanaka, Satoshi, Hino, Tokio/Tokyo, JP;
Matuyama, Shinya, Hachioji, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Kuhnen, R., Dipl.-Ing.; Wacker, P., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing.; Fürniß, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brandl, F., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte; Hübner, H., Dipl.-Ing., Rechtsanw., 85354 Freising
DE-Anmeldedatum 17.08.1990
DE-Aktenzeichen 4026150
Offenlegungstag 28.02.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.06.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.06.1994
IPC-Hauptklasse G06K 9/62
IPC-Nebenklasse G01N 33/49   G01N 35/02   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beurteilung einer Teilchenagglutination gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 4 727 033 und der DE 32 46 873 C2 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem optisch Teilchenmuster gelesen und hierbei Parameter zur Agglutinationsbeurteilung gebildet werden, die mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen werden, um die Klassifikation zu erreichen.

Dabei können sich Muster, die hinsichtlich ihres Klassifikationszustands nicht identifizierbar sind, z. B. in folgenden Fällen ergeben:

  • 1) Wenn Teilchen in einer Probelösung abnormal sind (z. B. aufgrund einer Hämatolyse von Blutzellen, einer Abnormität einer speziellen Reagenz, und ähnliches);
  • 2) wenn ein Reagensmittel, das mit Teilchen in einer Probelösung oder einer Probe reagiert (z. B. ein Anti-A-Serum mit einem Blutreagens, ein Anti-B-Serum Reagenz, ein Serum mit einer Blutzellenreagens, ein Blutplasma und dergleichen) abnormal ist und sich kein korrektes Agglutinationsmuster ergibt;
  • 3) wenn ein Fremdstoff in eine Probelösung gemischt ist;
  • 4) wenn ein vorbestimmter Schwellwert zur Ausführung der automatischen Agglutinations- /Nichtagglutinationsklassifikation aus irgendwelchen Gründen nicht den korrekten Wert besitzt;
  • 5) wenn ein Benutzer der Vorrichtung zur Beurteilung der Probe einem visuellen Beurteilungsmodus Priorität gibt und einen Schwellwert setzt, welcher bewirkt, daß sich beim automatischen Beurteilen von Proben, die nahe bei einer Grenzlinie zwischen Agglutinations- und Nichtagglutinationsbildern liegen, eine Klassifikation als nicht identifizierbares Muster ergibt;
  • 6) wenn kein Verteilungsmusterbild beispielsweise aufgrund einer Aktivierung eines Komplements entsteht;
  • 7) wenn eine Beobachtungs-Mikroscheibe oder dergleichen beschädigt ist; oder
  • 8) wenn die Vorrichtung fehlerhaft ist.


Wenn sich in den oben erwähnten Fällen ein nicht identifizierbares Muster ergibt, könnte ein Benutzer der Vorrichtung zur Beurteilung eines Teilchenagglutinationszustands nochmals eine Probe, welche als nicht identifizierbares Muster bestimmt worden ist, unter visueller Beobachtung unter Verwendung einer visuellen Beurteilungseinheit überprüfen und die durch einen Drucker ausgedruckten Daten entsprechend korrigieren.

Wenn jedoch der Benutzer die Daten auf der Grundlage des Ergebnisses der visuellen Beurteilung korrigiert, treten folgende Probleme auf:

  • 1) Der Benutzer muß visuell die Probe finden, welche durch die Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination als nicht identifizierbares Muster bestimmt worden ist, was beschwerlich ist.
  • 2) Es gibt eine Zeitdifferenz zwischen der Durchführung der automatischen Beurteilung durch die Vorrichtung und der Durchführung der visuellen Beurteilung durch den Benutzer. Der Probenzustand kann sich aber im Lauf der Zeit ändern. Der Grund, aus dem die Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination die Probe als nicht identifizierbares Muster eingestuft hat, kann daher nicht genau erkannt werden.
  • 3) Die automatische Beurteilung durch die Vorrichtung und die visuelle Beurteilung durch den Benutzer können oft durch verschiedene physikalische Faktoren wie beispielsweise Vibrationen beeinflußt sein, die ein Muster verändern können. Daher kann die Ursache, warum die Vorrichtung eine Probe als nicht identifizierbares Muster klassifiziert hat, oft nicht genau erkannt werden.
  • 4) Auf jeden Fall erfordert diese Art der Korrektur des Beurteilungsergebnisses beschwerliche Vorgänge, um die vom Drucker ausgedruckten Daten einer Probe zu suchen, welche durch die Vorrichtung zur Musterbeurteilung als nicht identifizierbares Muster bestimmt worden ist, um eine entsprechende Wanne einer Mikroscheibe visuell erneut zu beurteilen und das Ergebnis zu korrigieren.


Diese Probleme werden besonders kritisch bei einer Vorrichtung zur Beurteilung eines Teilchenagglutinationszustands großen Maßstabs mit einer hohen Prozeßgeschwindigkeit, wobei die Fehlerwahrscheinlichkeit ansteigt.

Der vorbestimmte Schwellwert muß geeignet in Abhängigkeit von Unterschieden in unten beschriebenen Bedingungen gesetzt und in Abhängigkeit von den nachfolgenden Parametern verändert werden:

  • 1) Teilchenart in einer Probelösung;
  • 2) Teilchendichte in einer Probelösung;
  • 3) Art und Dichte eines Reagensmittels, welche mit Teilchen oder einer Probe reagiert; und
  • 4) Beurteilungsreferenz eines Benutzers, der die Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination bedient.


Im allgemeinen gibt der Benutzer der Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination im voraus einen Schwellwert ein, der auf der Basis dieser Bedingungen bestimmt ist, und zwar unter Verwendung einer Eingabeeinheit wie beispielsweise einer Tastatur. Allerdings ist es für den Benutzer schwierig, einen den Schwellenwert bildenden numerischen Wert für ein Verteilungsmuster festzulegen, insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von Schwellwerten bestimmt werden muß, die voneinander abhängig sind. Der oder die Schwellwerte müssen zudem oftmals durch Versuchs- und Beurteilungsexperimente optimiert werden, so daß zum Festlegen eines Schwellwertes viel Zeit erforderlich ist. Die Bedienung der Tastatur ist zudem für einen Benutzer, der nicht an die Tastatur gewöhnt ist, beschwerlich und kann zu Bedienungsfehlern führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beurteilung einer Teilchenagglutination zu schaffen, bei dem eine Klassifikation des Agglutinationszustands von Proben in einfacher und verhältnismäßig genauer Weise durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die Verteilungsmusterbilder der Proben gespeichert. Die Verteilungsmusterbilder der als nicht identifizierbar klassifizierten Proben werden dann auf einem Monitor angezeigt, so daß der Benutzer eine visuelle Nachklassifikation durchführen kann, ohne daß er genötigt ist, selbst die als nicht identifizierbar klassifizierten Proben aus dem Probenhalter herauszusuchen und diese aktuell zu betrachten, was aufgrund der zeitlich bedingten Agglutinationszustandsveränderung auch zu unkorrekten Ergebnissen führen könnte. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dem Benutzer vielmehr das photoelektrisch abgetastete Verteilungsmusterbild auf dem Monitor dargeboten, d. h. das Bild der Probe zum Klassifikationszeitpunkt, so daß der Benutzer dasselbe Verteilungsmusterbild wie bei der automatischen Klassifikation dargeboten bekommt und eine entsprechende Beurteilung durchführen kann. Eingegebene Klassifikationsergebnisse werden dann in Zuordnung zu den auf dem Monitor angezeigten, nicht automatisch identifizierten Proben gespeichert.

Weiterhin ist es bei der Erfindung auch möglich, den oder die Schwellwerte für die Klassifikation als Agglutinationszustand, Nichtagglutinationszustand bzw. nicht identifizierbar automatisch festzulegen. Hierdurch kann erreicht werden, daß die Fehlerquote und auch die Quote der Einstufungen als "nicht identifizierbar" stark verringert wird. Aufgrund der Speicherung der Verteilungsmusterbilder läßt sich zudem eine automatische Nachklassifizierung nach Veränderung der Schwellwerte durchführen, so daß auch bereits klassifizierte Agglutinationszustände nochmals überprüft und die Ergebnisse gegebenenfalls korrigiert werden können.

Mit der Erfindung läßt sich somit eine zumindest weitgehend vollständige Klassifikation aller Verteilungsmusterbilder mit verhältnismäßig hoher Genauigkeit erreichen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination, die zum Durchführen eines Verfahrens zur Beurteilung einer Teilchenagglutination gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Mikroscheibe,

Fig. 3A bis 3E Flußdiagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen eines Schwellwertes bei der ersten Ausführungsform,

Fig. 4A bis 4C Flußdiagramme zur Erläuterung des automatischen Agglutinations- /Nichtagglutinationsbeurteilungsvorgangs bei der ersten Ausführungsform,

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination, die zum Durchführen eines Verfahrens zur Beurteilung einer Teilchenagglutination gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird, und

Fig. 6A und 6B Flußdiagramme zur Erläuterung des Verfahrens zum Bestimmen eines Schwellwerts bei der zweiten Ausführungsform.

Vor einer Beschreibung eines Verfahrens zur Beurteilung einer Teilchenagglutination gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden eine Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination. Gemäß Fig. 1 verteilt ein automatischer Lösungsverteiler 12 automatisch eine Probe und Reagenzien in Wannen 16 einer Mikroscheibe 14, welche in Fig. 2 dargestellt ist. Ein Lösungsreaktionsbad 18 hält die Mikroscheibe 14 für eine vorbestimmte Zeitperiode, um auf eine Probelösung zu reagieren, welche durch den automatischen Lösungsverteiler 12 auf der Mikroscheibe 16 verteilt ist. Eine automatische Lade-/Entladeeinheit 20 setzt die Mikroscheibe 14 automatisch in das Lösungsreaktionsbad 18 auf einen Meßtisch 22 und nimmt sie auch wieder heraus.

Eine Lichtquelle 24 strahlt Licht auf die Mikroscheibe 14, welche auf den Meßtisch 22 gesetzt ist. Licht wird durch die Wannen 16 der Mikroscheibe 14 und durch die Probelösung in jeder Wanne 16 durchgeleitet und auf einen Verteilungsmuster- bzw. Bildleser 26 geleitet, welcher der Lichtquelle 24 derart gegenübersteht, daß der Meßtisch 22 dazwischenliegt. Das durchgelassene Licht bildet ein Verteilungsmusterbild der Probelösung in jeder Wanne 16 der Mikroscheibe 14 auf dem Bildleser 26. Der Bildleser 26 besitzt eine photoelektrische Wandlerfunktion und auch eine Analog-Digital-Wandlerfunktion. Daher wird das optische Bild, das auf dem Bildleser 26 ausgebildet ist, in ein digitales elektrisches Signal umgewandelt. Das umgewandelte Verteilungsmusterbild wird einer Datenverarbeitungseinrichtung 28 zugeführt.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 steuert den Betrieb des automatischen Lösungsverteilers 12, des Lösungsreaktionsbades 18 und der automatischen Lade-/Entladeeinheit 20, verarbeitet auch das Verteilungsmusterbild, welches von dem Bildleser 26 erfaßt wurde, und ermittelt und speichert Parameter des Verteilungsmusters zur Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilung. Der Parameter enthält ein Verhältnis (P/c) einer Transmittanz (P) an dem umgebenden Teil zu einer Transmittanz (C) an dem zentralen Teil jeder Wanne 16, wie es z. B. in der US-4 727 033 offenbart ist. Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 besitzt einen internen Speicher 28A zum Speichern von verschiedenen Daten.

Eine Eingabeeinheit 30 enthält eine Tastatur zur Eingabe eines Steuerbefehls und eines visuellen Beurteilungsergebnisses in die Datenverarbeitungseinrichtung 28. Eine Anzeigeeinheit 32 enthält einen CRT-Monitor oder dergleichen zur Anzeige eines gelesenen Verteilungsmusterbildes, von Ausgangsdaten und dergleichen, welche durch die Datenverarbeitungseinrichtung 28 berechnet werden, und von Instruktionen für den Benutzer. Eine Datenausgabeeinheit 34 enthält einen Drucker zur Wiedergabe und Ausgabe der Ausgangsdaten und dergleichen. Ein externer Speicher 36 speichert ein gelesenes Musterbild, die Ausgangsdaten usw.

Ein Schwellwert zur Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilung wird unter Verwendung der Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination mit der oben beschriebenen Anordnung gemäß dem in den Flußdiagrammen von Fig. 3A bis 3E gezeigten Ablauf bestimmt.

Zuerst wird ein Parameterberechnungsverfahren ausgeführt. Insbesondere setzt ein Benutzer die Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination auf einen "Parameterberechnungsmodus" unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 (Schritt S112), wie in Fig. 3A gezeigt. Danach setzt der Benutzer eine gegebene Probe, eine Vielzahl von Reagenzien und eine vorherbestimmte Anzahl von Mikroscheiben 14 in den automatischen Lösungsverteiler 12 (Schritt S114) und startet die Vorrichtung 10 unter Verwendung der Eingabeeinheit 30(Schritt S116).

Die Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination führt gemäß einer Startinstruktion von der Eingabeeinheit 30 eine automatische Lösungsverteilungsroutine durch. Insbesondere steuert die Datenverarbeitungseinrichtung 28 den automatischen Lösungsverteiler 12 an, um automatisch die Probe und die Reagenzien auf den Wannen 16 jeder Mikroscheibe 14 zu verteilen (Schritt S118). Nach Beendigung der Verteilung auf allen Wannen einer gegebenen Mikroscheibe 14 (Schritt S120) wird die Mikroscheibe 14 dem Lösungsreaktionsbad 18 zugeführt und der automatische Lösungsverteiler 12 führt die automatische Verteilung für die Wannen 16 der nächsten Mikroscheibe 14 durch (Schritt S122). Wenn die automatische Verteilung für die vorherbestimmte Anzahl von Mikroscheiben 14, welche in den automatischen Lösungsverteiler 12 gesetzt sind, beendet ist (Schritt S124), wird die automatische Lösungsverteilungsroutine beendet.

Parallel zu einigen Schritten der automatischen Lösungsverteilungsroutine führt die Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination eine Teilchenmusterleseroutine durch, wie in Fig. 3B gezeigt. Wenn insbesondere im Schritt S126 bestimmt wird, daß mindestens eine der Mikroscheiben 14, welche sequentiell dem Lösungsreaktionsbad 18 zugeführt werden, eine vorbestimmte Zeitperiode einem Reaktionsverfahren unterworfen worden ist, wird die entsprechende Mikroscheibe 14 durch die automatische Lade-/Entladevorrichtung 20 auf den Meßtisch 22 gesetzt (Schritt S128). Von der Lichtquelle 24 ausgesandtes Licht wird auf jede Wanne 16 der Mikroscheibe 14 gestrahlt, welche auf den Meßtisch 22 gesetzt ist (Schritt S130), und es werden auf dem Bildleser 26 Musterbilder geformt, welche durch das durchgelassene Licht definiert sind. Der Bildleser 26 wandelt jedes Musterbild in digitale Bilddaten um und sendet es zur Datenverarbeitungseinrichtung 28 (Schritt S132). Die Mikroscheibe 14, deren Musterbilder gelesen werden, wird durch die automatische Lade- /Entladeeinheit 20 von dem Meßtisch 22 entfernt (Schritt S134). Wenn das Lesen der Teilchenmuster aller Wannen 16 der vorbestimmten Anzahl von Mikroscheiben beendet worden ist (Schritt S136), wird die Verteilungsmusterleseroutine beendet.

Parallel zu einigen Schritten der Verteilungsmusterleseroutine wird, wie in Fig. 3C gezeigt, eine Parameterberechnungs-/-speicherroutine ausgeführt. Insbesondere führt die Datenverarbeitungseinrichtung 28 die Bildverarbeitung der Bilddaten jedes Verteilungsmusters durch, welches im Schritt S132 vom Bildleser 26 zugeführt wurde, und berechnet einen Parameter zur Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilung (Schritt S138). Als Parameter wird z. B. eine Transmittanz (P/C) verwendet, welche auf der Basis einer Transmittanz (C) des zentralen Teils jeder Wanne 16 und einer Transmittanz (P) ihres umgebenden Teils berechnet wird. Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 speichert die berechneten Parameter in den internen Speicher 28A (Schritt S140). Nach Beendigung der Berechnungen und Speicherung der Parameter für die Wannen 16 aller Mikroscheiben 14 (Schritt S142) wird das Parameterberechnungs-/-speicherungsverfahren beendet.

Nachdem, wie oben beschrieben, das Parameterberechnungsverfahren beendet wurde, wird, wie in Fig. 3D gezeigt, das visuelle Beurteilungsverfahren ausgeführt. Insbesondere setzt der Benutzer die Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination auf einen "visuellen Beurteilungseingabemodus" unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 (Schritt S144). Der Benutzer beurteilt optisch die Agglutinations-/ Nichtagglutinationszustände der Muster aller Proben auf den Wannen 16 der Mikroscheiben 14, für welche die Parameter in der Parameterberechnungs-/-speicherungsroutine (Schritt S146) berechnet wurden. Der Benutzer gibt die Beurteilungsergebnisse mittels der Eingabeeinheit 30 ein (Schritt S148) und speichert sie in dem internen Speicher 28A der Datenverarbeitungseinrichtung 28 (Schritt S150). Nachdem auf diese Art die visuellen Beurteilungsergebnisse aller Proben auf den Wannen 16 aller Mikroscheiben 14 registriert sind (Schritt S152), wird das visuelle Beurteilungsverfahren beendet.

Nach Vollendung des visuellen Beurteilungsverfahrens wird, wie in Fig. 3E gezeigt ist, das Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilungsverfahren ausgeführt. Insbesondere schaltet der Benutzer die Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination auf einen "Agglutinations-/ Nichtagglutinationsbeurteilungsmodus" unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 (Schritt S154). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 greift auf den internen Speicher 28A zu, vergleicht die Parameter aller Proben, welche im Schritt S140 gespeichert wurden, und die visuellen Beurteilungsergebnisse, welche im Schritt S150 registriert wurden, um einen Schwellwert des Parameters zu berechnen, welcher am wenigsten mit dem entsprechenden visuellen Beurteilungsergebnis in Konflikt steht, und speichert das Ergebnis in den internen Speicher 28A (Schritt S156). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 beurteilt automatisch die Agglutinations- /Nichtagglutinationszustände aller Proben, welche in dem internen Speicher 28A gespeichert sind, unter Verwendung des berechneten Schwellwerts (Schritt S158). Danach zeigt die Datenverarbeitungseinrichtung 28 auf der Anzeigeeinheit 32 die automatischen Beurteilungsergebnisse an (Schritt S160).

Aufgrund der Ausgabedaten, welche auf der Anzeigeeinheit 32 angezeigt werden, überprüft der Benutzer, ob es Konflikte zwischen den visuellen Beurteilungsergebnissen, welche durch ihn registriert wurden, und den automatischen Beurteilungsergebnissen der Vorrichtung 10 gibt. Wenn die Anzahl von Konflikten größer als beispielsweise eine zulässige Anzahl ist (Schritt S162), führt der Benutzer eine Korrektur zur erneuten Klassifizierung unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 durch (Schritt S164). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 registriert die visuellen Beurteilungsergebnisse in dem internen Speicher 28A gemäß der Korrektur (Schritt S166) und wiederholt dann das Verfahren von Schritt S156.

Wenn hierdurch das Verfahren und die Operationen in den Schritten S156 bis S166 mehrere Male wiederholt werden, kann ein geeigneter Schwellwert bestimmt werden.

Wenn hierdurch diese Art der geeignete Schwellwert bestimmt wird, wird die automatische Agglutinations- /Nichtagglutinationsbeurteilung gemäß dem in Fig. 4A bis 4C gezeigten Ablauf ausgeführt.

Der Benutzer ersetzt beispielsweise die Probe durch eine andere und setzt Reagenzien und eine andere Vielzahl von Mikroscheiben 14 in den automatischen Lösungsverteiler 12 ein (Schritt S212), wonach er die Vorrichtung 10 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination auf den "Musterlesemodus" unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 (Schritt S214) umschaltet. Die Vorrichtung 10 führt die automatische Lösungsverteilungsroutine und die Verteilungsmusterleseroutine, wie oben beschrieben, durch (Schritt S216). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 führt die Bildverarbeitung der Bilddaten der Verteilungsmuster, welche von dem Bildleser 26 zugeführt werden, aus und berechnet die Parameter zur Agglutinations-/ Nichtagglutinationsbeurteilung (Schritt S218). Basierend auf dem berechneten Parameter und dem Schwellwert, der, wie oben beschrieben, berechnet wurde, beurteilt dann die Datenverarbeitungseinrichtung 28 automatisch, ob ein bestimmtes Verteilungsmuster ein Agglutinationsmuster, ein Nichtagglutinationsmuster oder ein nichtidentifiziertes Muster ist, welches nicht zu einem der beiden vorhergehenden Mustertypen gehört, und klassifiziert die Muster (Schritt S220). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 speichert die automatischen Beurteilungsergebnisse in den externen Speicher 36 entsprechend den Musterbildern (Schritt S222). Die Schritte S218 bis S222 werden wiederholt, bis alle Proben automatisch beurteilt werden (Schritt S224).

Wenn die automatischen Beurteilungsergebnisse und Musterbilder aller Proben gespeichert werden, setzt der Benutzer die Vorrichtung 10 auf den "visuellen Beurteilungsmodus" unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 (Schritt S226). In dem visuellen Beurteilungsmodus werden die Musterbilder, deren automatische Beurteilungsergebnisse nichtidentifizierte Muster anzeigen und die in dem externen Speicher 36 im Schritt S222 gespeichert worden sind (Schritt S228) herausgesucht, und die gefundenen Muster werden auf der Ausgabeeinheit 32 angezeigt (Schritt S230). Der Benutzer beurteilt die nichtidentifizierten Musterbilder visuell, um sie in Agglutinations- oder Nichtagglutinationszustand oder andere Muster zu klassifizieren (Schritt S232), und gibt die visuellen Beurteilungsergebnisse in die Datenverarbeitungseinrichtung 28 unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 ein (Schritt S234). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 korrigiert die automatischen Beurteilungsergebnisse gemäß der Eingabe der visuellen Beurteilungsergebnisse (Schritt S236) und speichert sie in den externen Speicher 36 (Schritt S238). Das Verfahren von Schritt S228 wird wiederholt, bis alle nichtidentifizierten Muster korrigiert und gespeichert werden (Schritt S240). Der Benutzer setzt dann die Vorrichtung 10 auf einen "Ausgabemodus" unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 (Schritt S242). Wenn der Ausgabemodus gesetzt ist, liest die Datenverarbeitungseinrichtung 28 alle Musterdaten einschließlich der in den Schritten S236 und S238 korrigierten und gespeicherten Daten aus dem externen Speicher 36 (Schritt S244), gibt diese Daten in einem vorherbestimmten Format heraus (Schritt S246) und gibt sie unter Verwendung der Datenausgabeeinheit 34 aus (Schritt S248).

Wenn der Schwellwert durch den oben dargelegten Ablauf bestimmt wird, können folgende Effekte erzielt werden:

  • 1) Der Benutzer benötigt zur Musterbeurteilung nur eine visuelle Beurteilung der Verteilungsmuster und registriert die Beurteilungsergebnisse ohne einen numerisch einzugebenden Schwellwert. Folglich kann ein Schwellwert durch eine einfache Operation gebildet und die Agglutinations- /Nichtagglutinationsbeurteilung vereinfacht werden.
  • 2) Sogar dann, wenn ein Schwellwert genau eingestellt werden muß, sind Versuchs- und Irrtumsbeurteilungsexperimente nicht wie nach einem konventionellen Verfahren nötig und ein Schwellwert kann innerhalb einer kurzen Zeitperiode bestimmt werden.
  • 3) Wenn eine große Anzahl von Proben vorliegt, wird eine vorbestimmte Anzahl von Proben willkürlich aus einer Hauptgruppe aller Proben ausgewählt, ein Schwellwert wird auf der Basis der vorbestimmten Anzahl von Proben bestimmt und die Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilung von Verteilungsmustern aller Proben kann unter Verwendung des bestimmten Schwellwerts ausgeführt werden. Als Resultat können die Operationen weitgehend erleichtert werden; auch kann die Beurteilungszeit verkürzt werden.


Wenn die automatische Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilung mit dem oben dargelegten Ablauf durchgeführt wird, können folgende Effekte erwartet werden:

  • 1) Da ein nichtidentifiziertes Muster, welches weder als Agglutinations- noch als Nichtagglutinationszustand klassifiziert wurde, automatisch in einfacher Weise dargestellt werden kann, sind zur visuellen Beurteilung keine beschwerlichen Operationen nötig und ein Fehler kommt kaum vor.
  • 2) Der Vorgang der Eingabe des visuellen Beurteilungsergebnisses ist ebenfalls einfach und erfordert im Vergleich zu einem konventionellen Verfahren keine beschwerlichen Operationen.
  • 3) Da ein angezeigtes nichtidentifiziertes Muster visuell beobachtet und beurteilt wird und ein Beurteilungsergebnis zu dieser Zeit eingegeben wird, kann eine fehlerhafte Registrierung und die Ausgabe eines falschen Musters verhindert werden.
  • 4) Da ein Musterbild während der automatischen Beurteilung durch die Vorrichtung 10 angezeigt wird, kann ein Musterbild, welches frei ist von Veränderungen aufgrund einer zeitlichen Veränderung oder einer Vibration, visuell nochmals überprüft werden und dem Grund der Klassifizierung als nichtidentifiziertes Muster kann genau nachgegangen werden.


Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung 40 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination, welche zur Durchführung eines Verfahrens zur Beurteilung einer Teilchenagglutination gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Gleiche Bezugszeichen in Fig. 5 bezeichnen dieselben Teile wie in Fig. 1, so daß auf eine detaillierte Beschreibung dieser Teile verzichtet werden kann. Insbesondere sind in dieser Vorrichtung 40 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination eine Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 zur Aufzeichnung/Wiedergabe einer Vielzahl von Mustern von schwellwertsetzenden Referenzproben und ein CRT-Monitor 44 zur Anzeige eines Musters einer schwellwertsetzenden Referenzprobe, welche in der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 aufgezeichnet wird, zu der Vorrichtung 10 zur Musterbeurteilung 10, die in Fig. 1 gezeigt ist, hinzugefügt. Die Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 kann beispielsweise ein Videobandaufzeichnungsgerät (VTR) oder eine optische Plattenspeichervorrichtung aufweisen.

Ein Schwellwert zur Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilung wird unter Verwendung der Vorrichtung 40 mit der oben dargestellten Anordnung gemäß einem Ablauf bestimmt, wie er in den Flußdiagrammen von Fig. 6A und 6B gezeigt ist. In dieser Ausführungsform wird der Schwellwert unter Verwendung eines Musters einer schwellwertsetzenden Referenzprobe bestimmt, welche im voraus in der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 aufgezeichnet wird.

Insbesondere setzt der Benutzer die Vorrichtung 40 zur Beurteilung einer Teilchenagglutination unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 auf einen "visuellen Beurteilungsmodus" (Schritt S312). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 steuert die Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42, um eine der schwellwertsetzenden Referenzproben auf dem CRT-Monitor 44 anzuzeigen (Schritt S314), welche im voraus in der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 aufgezeichnet wurde. Der Benutzer beobachtet visuell das Muster der schwellwertsetzenden Referenzprobe, welche auf dem CRT-Monitor 44 angezeigt wird, und beurteilt, ob das angezeigte Muster dem Agglutinations- oder Nichtagglutinationszustand entspricht (Schritt S316). Danach gibt der Benutzer das Beurteilungsergebnis in die Datenverarbeitungseinrichtung 28 unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 ein (Schritt S318). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 speichert das eingegebene visuelle Beurteilungsergebnis in der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 für das Muster der schwellwertsetzenden Referenzprobe (Schritt S320). Auf diese Art werden die Schritte S314 bis S320 wiederholt, bis die visuelle Beurteilung für alle schwellwertsetzenden Referenzproben, welche im voraus in der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 aufgezeichnet wurden, beendet ist (Schritt S322).

Nach Beendigung der visuellen Beurteilungsvorgänge setzt der Benutzer die Vorrichtung 40 unter Verwendung der Eingabeeinheit 30 auf einen "Schwellwertberechnungsmodus" (Schritt S324). Die Datenverarbeitungseinrichtung 28 liest über den Bildleser 26 aus der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 Musterdaten der schwellwertsetzenden Referenzprobe aus (Schritt S326). Zur selben Zeit werden die visuellen Beurteilungsergebnisse, welche im Schritt S320 in die Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit 42 gespeichert wurden, ebenfalls ausgelesen und in den internen Speicher 28A gespeichert (Schritt S328). Der oben beschriebene Parameter zur Beurteilung eines Agglutinations- /Nichtagglutinationszustands der Referenzprobe wird auf der Basis der Musterdaten der schwellwertsetzenden Referenzprobe berechnet, welche im Schritt S326 ausgelesen werden, und wird in den internen Speicher 28A gespeichert (Schritt S330). In dieser Weise werden die Schritte S326 bis S330 wiederholt, bis die Parameter für alle schwellwertsetzenden Referenzproben berechnet worden sind.

Wenn auf diese Weise die Parameter für alle schwellwertsetzenden Referenzproben berechnet worden sind, liest die Datenverarbeitungseinrichtung 28 all die Parameter und die entsprechenden visuellen Beurteilungsergebnisse, welche in dem internen Speicher 28A gespeichert sind, aus und vergleicht sie, um einen Schwellwert für die Parameter zu berechnen (Schritt S334). Der berechnete Parameter wird als anfänglich gesetzter Wert in den internen Speicher 28A gespeichert (Schritt S336) und wird später bei der Beurteilung einer aktuellen Probe verwendet.

Da die Beurteilung einer aktuellen Probe in gleicher Weise erfolgt wie das automatische Agglutinations- /Nichtagglutinationsbeurteilungsverfahren, welches oben unter Bezug auf Fig. 4A und 4B beschrieben ist, kann auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden. In diesem Fall wird die automatische Beurteilung in Schritt S220 unter Verwendung des Schwellwerts, welcher in dem internen Speicher 28A gespeichert ist, ausgeführt.

Wenn der Schwellwert durch den oben erwähnten Ablauf bestimmt wird, können folgende Effekte erwartet werden:

  • 1) Der Benutzer der Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination kann die Vorrichtung mit einer einfachen Operation initialisieren, welche der visuellen Beurteilung ohne Rücksicht auf einen numerischen Schwellwert Priorität gibt.
  • 2) Aus diesem Grund können Setzfehler minimiert werden.
  • 3) Sogar dann, wenn ein Schwellwert genau eingestellt werden muß, sind Versuchs- und Irrtumsbeurteilungsexperimente wie bei einem konventionellen Verfahren nicht nötig.
  • 4) Da, wie oben beschrieben, der Schwellwert leicht und genau festgelegt werden kann, kann eine große Anzahl von Proben innerhalb einer kurzen Zeitperiode bei der Beurteilung von aktuellen Proben genau bearbeitet werden.


Bei der zweiten Ausführungsform wird der oben beschriebene Schwellwertbestimmungsablauf der ersten Ausführungsform weiterentwickelt. Insbesondere ist es bei dem Schwellwertbestimmungsablauf der ersten Ausführungsform für einen Benutzer, der nicht an eine visuelle Beurteilung von Agglutinations-/Nichtagglutinationszuständen von Probemustern in den Wannen der Mikroscheibe gewöhnt ist, schwierig, eine fortlaufende Veränderung der Muster von dem Zustand der Agglutination zu dem Zustand der Nichtagglutination genau zu unterscheiden und Agglutinations-/Nichtagglutinationszustände zu beurteilen, und der Benutzer wird bei der Beurteilung oft verwirrt. Als Ergebnis erhöht sich die Anzahl der Proben, welche mit den Beurteilungsergebnissen der Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination in Konflikt stehen, und es ist viel Arbeit und Zeit erforderlich, um einen optimalen Schwellwert zu bestimmen. Um die visuelle Beurteilung zu unterstützen, wird eine Referenzprobe, in welcher Muster fortlaufend vom Zustand der Agglutination zu einem Zustand der Nichtagglutination verändert werden, bereitgestellt und gespeichert und wird verwendet, um einen Schwellwert zu bestimmen. Es ist daher bequem für einen Benutzer, während der Beobachtung der Referenzprobe Beurteilungen zu machen, und die für die Beurteilung erforderliche Zeit kann verkürzt werden. Wenn jedoch bei Verwendung einer aktuellen Probe eine solche Referenzprobe gebildet wird, erfährt die Probe eine erhebliche zeitliche Veränderung und ist nicht für dauerhafte Beibehaltung geeignet. Wenn eine solche Referenzprobe auf der Basis einer aktuellen Probe gebildet wird, ist viel Arbeit und Zeit erforderlich. Bei der zweiten Ausführungsform wird die gebildete Referenzprobe in der Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit aufgezeichnet und kann leicht von jedem verwendet werden, um einen Schwellwert zu bestimmen. Daher hat die zweite Ausführungsform den Vorteil, daß auch bei einem Benutzer, der nicht an eine visuelle Beobachtung eines Agglutinations-/Nichtagglutinationszustands von Proben in Wannen der Mikroscheibe gewöhnt ist, ein Schwellwert einfach und leicht im Vergleich zur ersten Ausführungsform gesetzt werden kann.

Bei der ersten Ausführungsform kann die Reihenfolge des Parameterberechnungsverfahrens in den Schritten S112 bis S142 und der visuellen Beurteilungs-/Registrierungsoperationen in den Schritten S144 bis S152 umgekehrt werden. Der Steuerungsmechanismus der Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination der ersten Ausführungsform kann modifiziert werden, so daß die Parameterberechnung durch die Vorrichtung zur Beurteilung einer Teilchenagglutination und die visuelle Beurteilung einer bestimmten Wanne 16 gleichzeitig ausgeführt werden kann. Mit diesem Beurteilungsverfahren gibt es keine Zeitdifferenz zwischen der Parameterberechnung durch die Vorrichtung zur Beurteilung eines Teilchenagglutination und die visuelle Beurteilung, und die Präzision der Beurteilung kann verbessert werden. Ein Parameter zur Beurteilung der Agglutination/Nichtagglutination kann wie benötigt ausgewählt werden.

In Schritt S222 des automatischen Agglutinations-/Nichtagglutinationsbeurteilungsverfahrens werden sowohl die Beurteilungsergebnisse als auch die Musterbilder gespeichert. Es können jedoch auch nur die nichtidentifizierten Muster gespeichert werden. Die Speicherung dieser Muster ist nicht auf den externen Speicher 36 beschränkt. Beispielsweise können sie in einer Bildaufzeichnungs-/-wiedergabeeinheit, wie sie in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, gespeichert werden.

Die visuelle Beurteilung und Schwellwertberechnung in der zweiten Ausführungsform kann gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Beurteilung einer Teilchenagglutination, bei dem Proben photoelektrisch abgetastet werden und anhand der bei der photoelektrischen Abtastung erhaltenen Signale und eines Schwellwerts der Agglutinationszustand durch eine Steuereinrichtung als Agglutination oder Nichtagglutination oder nicht identifizierbar klassifiziert wird und die Klassifikationsergebnisse in einer Speichereinrichtung gespeichert werden,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß die photoelektrische Abtastung durch einen Bildleser realisiert wird und die vom Bildleser abgegebenen, Verteilungsmusterbilder der Proben darstellenden Signale gespeichert werden,

    daß die Verteilungsmusterbilder der als nicht identifizierbar klassifizierten Proben auf einem Monitor angezeigt werden, und

    daß in der Speichereinrichtung für diese nicht identifizierten Proben vom Benutzer eingegebene Klassifikationsergebnisse gespeichert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert automatisch dadurch festgelegt wird, daß Klassifikationsergebnisse, die vom Benutzer für bestimmte Proben angegeben werden, mit für diese Proben gewonnenen Parametern durch eine Steuereinrichtung verarbeitet und durch diese der Schwellwert festgelegt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter der Transmittanz der Proben an unterschiedlichen Bereichen entsprechen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung den Schwellwert so festlegt, daß sich bei einer durch die Steuereinrichtung durchgeführten automatischen Klassifikation der Proben anhand des Schwellwerts ein möglichst geringer Konflikt mit den vom Bediener eingegebenen Klassifikationsergebnissen ergibt.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Benutzer visuell klassifizierbare Verteilungsmusterbilder von Referenzproben auf einem Monitor anzeigbar gespeichert sind und diese zur automatischen Schwellwertfestlegung durch die Steuereinrichtung zur Parametergewinnung beurteilt werden.






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