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Dokumentenidentifikation DE69732716T2 13.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000975976
Titel KALIBRIERMITTEL FÜR VORRICHTUNGEN ZUM MESSEN VON STÖRSUBSTANZEN IN SERUM- UND PLASMA-PROBEN
Anmelder Spectromedical Inc., Cambridge, Ontario, CA
Erfinder Samsoondar, James, Cambridge, CA
Vertreter Luderschmidt, Schüler & Partner GbR, 65189 Wiesbaden
DE-Aktenzeichen 69732716
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.06.1997
EP-Aktenzeichen 979248424
WO-Anmeldetag 12.06.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/CA97/00418
WO-Veröffentlichungsnummer 0097047972
WO-Veröffentlichungsdatum 18.12.1997
EP-Offenlegungsdatum 02.02.2000
EP date of grant 09.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse G01N 33/96(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technischer Bereich

Die Erfindung betrifft den Bereich der spektrophotometrischen Bestimmungen von Konzentrationen von Substanzen in Lösung und betrifft ein Qualitätskontroll-(QC)-Material zur Überwachung der Instrumentenpräzision auf einer täglichen Basis. Insbesondere wird das QC-Material zur Überwachung von Instrumenten zur Überprüfung von Serum- oder Plasmaprobenmengen auf unterschiedliche Interferenzien verwendet, durch Messung der Nahinfrarotstrahlung (NIR) und der benachbarten sichtbaren Strahlung, die durch eine Probe in einem gekennzeichneten Rohr, einer Pipettenspitze oder irgendeinem ähnlichen Material, durch welches Strahlung passieren kann, hindurch fällt. Das Material kann auch zur Kalibrierung dienen.

Hintergrund der Erfindung

Klinische Labortests werden routinemäßig an Serum oder Plasma von Vollblut durchgeführt. In einer Routineprobenanordnung werden rote Blutzellen durch Zentrifugieren vom Plasma getrennt oder rote Blutzellen und verschiedene Plasmaproteine werden vom Serum durch Blutgerinnung vor dem Zentrifugieren abgetrennt. Hämoglobin (Hb), lichtstreuende Substanzen wie Lipidpartikel und die Gallenpigmente Bilirubin (BR) und Biliverdin (BV) sind typische Substanzen, die mit spektrophotometrischen und anderen blutanalytischen Messungen Wechselwirken und diese beeinflussen. Solche Substanzen werden als Interferenzien bezeichnet und sie können spektrophotometrisch gemessen werden. Die Gegenwart von solchen Interferenzien beeinflusst die Fähigkeit, an Serum oder Plasma Tests durchzuführen und daher kann gesagt werden, dass sie die Probenintegrität gefährden. Eine Apparatur oder ein Instrument, das zur Messung der Interferenzien in Serum und Plasma verwendet wird, d. h. die Probenintegrität abschätzt, ist ein Ersatz für die visuelle Kontrolle. Die Interferenzien können als Analyte angesehen werden bezüglich des Instruments, das zur Messung der Interferenzien verwendet wird. Da quantitative Ergebnisse aus der Bestimmung der Konzentration von solchen Interferenzien berichtet werden, basierend auf spezifischen Kalibrierungsalgorithmen, besteht eine Notwendigkeit, die Kalibrierungsperformance täglich zu überwachen.

Interne Qualitätskontrolle ist ein Prozess, der von allen klinischen Laboratorien für die Überwachung der Instrumentenkalibrierungsperformance, insbesondere der Präzision oder Reproduzierbarkeit, verwendet wird. Sie erfordert das Testen eines stabilen Materials für den (die) Analyt(e), der (die) in Frage kommt (kommen) auf täglicher Basis und die Herstellung von Zielwerten für jeden Analyten. Jedes stabile Material mit ähnlichen spektralen Charakteristika bei ausgewählten Wellenlängen wie die in Betracht gezogenen Interferenzien kann als QC-Material verwendet werden, so lange ein Zielwert für den speziellen Analyt diesem zugewiesen werden kann. Auch zeigt eine Abweichung von den Zielwerten, die zu einer Verletzung von einigen zuvor festgelegten Regeln, wie z. B. den Westgard-Mehrfach-Regeln, führt, die Notwendigkeit zur Kalibrierungseinstellung oder Neukalibrierung. Üblicherweise werden QC-Materialien täglich getestet und zwar bei niedrigen, mittleren und hohen Mengen, um den dynamischen Bereich einer gegebenen Probe abzudecken. Für jeden Analyt wird angenommen, dass der Kalibrierungsalgorithmus für diesen Analyt gültig ist, so lange die vorher festgelegten Regeln nicht verletzt werden.

Genauigkeit oder Übereinstimmung mit dem wahren Wert oder der aktuellen Konzentration eines speziellen Analyts ist üblicherweise nicht das erste Anliegen bei interner QC, daher muss eine genaue Menge des Analyts nicht im QC-Material vorliegen. Jedoch können Konzentrationen des Interferenzes dem QC-Material zugeordnet werden und ihre vorhergesagten und zugeordneten Werte können dazu verwendet werden, die anfänglichen Kalibrierungsalgorithmen einzustellen.

Wenn Neukalibrierung angezeigt ist, kann eine Serie von 3 bis 5 QC-Proben mit zugeordneter Analytkonzentration (was als Eichsubstanzen angesehen werden kann) dazu verwendet werden, die Kalibrierungseinstellung zu machen. Neukalibrierung ist kein einfacher Prozess und ein Einstellen der anfänglichen Kalibrierung auf Abweichungen kann bevorzugt sein.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Qualitätskontrollmaterial zur Verfügung, aufweisend zwei oder mehr als zwei Substanzen, die zwei oder mehr als zwei ausgewählt aus Hämoglobin, Trübung und Bilirubin imitieren, wobei eine Substanz, die Trübung imitiert, ein Absorptionsmuster erzeugt, basierend auf wahrer Absorption und nicht einer scheinbaren Absorption, verursacht durch Verlust von Licht durch Streuung bei einer Wellenlänge, die von einem Kalibrierungsalgorithmus zur Messung von Trübung verwendet wird. Ein solches Material ist dazu fähig, die Kalibrierung von spektrophotometrischen Instrumenten, die verwendet werden für die Messung von Konzentrationen von Interferenzien unter Verwendung von Nahinfrarotstrahlung und der benachbarten sichtbaren Strahlung, zu überwachen. Wünschenswerterweise ist das Material bei Raumtemperatur für eine erhebliche Zeitdauer stabil. Das Material kann auch verwendet werden, um Kalibrierungseinstellungen auf Abweichungen zu machen, falls notwendig. Dies wird ebenfalls als Neukalibrierung angesehen.

Im weitesten Sinne stellt die Erfindung ein Qualitätskontrollmaterial zur Überwachung der Kalibrierung von Instrumenten zur Verfügung, die zur Überprüfung von Interferenzien in Serum- oder Plasmaproben verwendet werden. In einem weiteren Gesichtspunkt stellt die Erfindung ein Qualitätskontrollmaterial zur Überwachung der Instrumentenkalibrierung für Hämolyse, Trübung, Bilirubinemie, sowie Biliverdinemie zur Verfügung, sowohl getrennt oder jede von zwei oder jede von drei oder alle vier gleichzeitig, abhängig vom Aufbau des Qualitätskontrollmaterials. Wünschenswerterweise enthält das Material keine weiteren Blutprodukte wie z. B. Plasmalipide, Gallenpigmente oder Hämoglobin, ist bei Raumtemperatur stabil und gebrauchsfertig mit bis zu 4 Inhaltsstoffen.

In einem weiteren Gesichtspunkt stellt die Erfindung ein Verfahren für die Überwachung der Kalibrierung von Instrumenten zur Verfügung, insbesondere von Instrumenten für die Überprüfung auf Interferenzien in Serum- oder Plasmaproben unter Verwendung des erfindungsgemäßen Qualitätskontrollmaterials.

In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Erfindung Substanzen mit einem Absorptionsspektrum zur Verfügung, welches die kombinierte Gegenwart von Hämoglobin, Trübung. Bilirubin und Biliverdin bei ausgewählten Wellenlängen in der 490 bis 1085 nm-Region imitiert, wobei diese Kombination von bis zu vier Substanzen eine konsistente stabile Zusammensetzung darstellt.

Amaranth kann dazu verwendet werden, Hämoglobin zu imitieren, Methylorange dazu, Bilirubin zu imitieren und Methylenblau dazu, Biliverdin zu imitieren. Andere Farbstoffe können verwendet werden, beispielsweise können Phenolrot oder basisches Fuchsin verwendet werden, um Hämoglobin zu imitieren, Phenolrot bei saurem pH oder Amaranth bei leicht höherem pH können dazu verwendet werden, Bilirubin zu imitieren, Azur, Thionin oder Toluidinblau O können in Kombination mit Amaranth dazu verwendet werden, Biliverdin zu imitieren. Um Trübung zu imitieren kann jede Substanz verwendet werden, die ein Absorptionsmuster erzeugt, welches ähnlich ist zu der „anscheinenden" Absorption in dem Bereich, der durch einen Kalibrierungsalgorithmus verwendet wird. Ein solches Beispiel ist Kupfersulfat. Trübung bewirkt einen Anstieg der „anscheinenden" Absorption. Anscheinende Absorption basiert auf der Tatsache, dass hindurchfallendes Licht gemessen wird und zu Absorptionseinheiten umgewandelt wird, daher kann ein Instrument nicht unterscheiden zwischen wahrer Absorption und Lichtverlust aufgrund von Streuung. In einigen Fällen erzeugt Trübung eine Absorption, die umgekehrt proportional zur Wellenlänge ist. Trübung wird durch die Steigung der Absorptionskurve bei einer einzelnen Wellenlänge, nämlich in der Region größer als 800 nm, überwacht.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Erfindung aus Amaranth, Phenolrot, Kupfersulfat und Toluidinblau O in 100 Millimol pro Liter Acetatpuffer, pH 3 bis 4. Für niedrige Level von BR kann Amaranth sowohl Hb als auch BR imitieren, was es ermöglicht, Phenolrot herauszulassen. Innerhalb einer gegebenen Charge von QC-Material ist es wünschenswert, einen konstanten pH aufrecht zu erhalten, da spektrale Absorption durch pH beeinträchtigt wird. Demzufolge wird in einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung der pH einer gegebenen Charge an QC-Material auf einem konstanten pH gehalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine graphische Repräsentation der Absorptionsspektren von drei verschiedenen Serumproben mit zugegebener Menge von Interferenzien wie gezeigt.

2 ist eine graphische Repräsentation der Absorptionsspektren von drei verschiedenen Mischungen des Qualitätskontrollmaterials mit vorhergesagten Interferenzienkonzentrationen wie gezeigt.

So wie hier verwendet meint g/l Gramm pro Liter und mg/dl Milligramm pro Deziliter.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Instrumente, die dazu ausgelegt sind, Hb als eine Messung von Hämolyse, Trübung als ein Äquivalent der IntralipidTM („IL") – Konzentration, BR und BV zu messen, können Kalibrierungseinstellung oder Neukalibrierung nach einer gewissen Zeitdauer benötigen. Als eine Vorrichtung zur Überwachung der Kalibrierung von solchen Instrumenten auf Präzision oder Reproduzierbarkeit kann ein erfindungsgemäßes Material mit der folgenden Zusammensetzung, nämlich Amaranth, Phenolrot, Kupfersulfat und Toluidinblau O in 100 Millimol pro Liter Acetatpuffer, pH 3 bis 4, für die Überwachung der Kalibrierung verwendet werden. Die Konzentrationen der Substanzen bestimmen die zugewiesenen oder Zielwerte der Analyte.

Weiterhin kann dieses Material verwendet werden, so lange die Kombination dieser vier Substanzen eine konsistente, stabile Zusammensetzung zur Verfügung stellt. Wie jedoch von denjenigen verstanden wird, die auf diesem Gebiet der Technik arbeiten, kann jede derartige Substanz allein oder in Kombination von zwei oder drei dieser Substanzen in jeder Kombination, abhängig von der zu überwachenden Situation, verwendet werden, so lange die Kombination eine konsistente stabile Zusammensetzung zur Verfügung stellt.

Das QC-Material wird hergestellt durch Kombination von verschiedenen Mengen von Grundlösungen aus Amaranth, Phenolrot, Kupfersulfat und Toluidinblau O, gelöst in 100 Millimol pro Liter Acetatpuffer mit pH Werten zwischen 3 und 4. Die Änderung im pH ändert die zugewiesenen Werte des Analyts. Die Konzentration einer Grundlösung dient lediglich als Richtschnur für die Menge des Grundstocks, die zugegeben werden muss, um eine bestimmte Menge an QC-Material herzustellen. Der zugewiesene oder Zielwert eines Analyts wird bestimmt durch Mitteln der vorhergesagten Konzentrationen der Interferenzien unter Verwendung des geeigneten Kalibrierungsalgorithmus, der in dem verwendeten Instrument installiert ist.

Wenn das Material durch Autoklaven für eine Langzeitlagerung sterilisiert wird, müssen die Zielwerte den Teilchargen mit den gleichen Konzentrationen an „Interferenzien" nach Sterilisation zugeordnet werden. Die vorhergesagten Level beinhalten jede Änderung aufgrund des Sterilisationsprozesses. Als Alternative kann bei Langzeitlagerung Natriumazid zugegeben werden. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem pH um etwa 3 bis 4, kann der saure pH ausreichen, um mikrobielles Wachstum zu verhindern.

Unterschiedliche Kalibrierungsalgorithmen können für jede Art von Röhre, Pipettenspitze oder ähnliches durchscheinendes Material entwickelt werden und es können ebenfalls Algorithmen für einige unterschiedliche Arten von kombinierten Röhren oder unterschiedliche kombinierte, durchscheinende Materialien entwickelt werden. Die Kalibrierungsalgorithmen, welche in dem verwendeten Gerät installiert sind, um das erfindungsgemäße QC-Material zu testen, wurden für die Messung in durchscheinenden Pipettenspitzen entwickelt. Diese Algorithmen sind wie folgt:

Hämolysealgorithmus
  • (g/L) Hb = 30,14 (591 nm) – 27,98 (610 nm) wobei (Wnm) die erste Ableitung der Absorptionsmessung bei der gegebenen Wellenlänge ist.
Trübungsalgorithmus
  • g/L IL = 296,01 (900 nm) – 0,04 wobei (Xnm) die rohe Absorptionsmessung bei der gegebenen Wellenlänge ist.
Bilirubinalgorithmus
  • mg/dL BR = 142,09 (511 nm) + 89,9 (554 nm) – 4,47 wobei (Ynm) die erste Ableitung der Absorptionsmessung bei der gegebenen Wellenlänge darstellt.
Biliverdinalgorithmus
  • mg/dL BV = 160,29 (718 nm) – 206,15 (781 nm) + 1,42 wobei (Znm) die erste Ableitung der Absorptionsmessung bei der gegebenen Wellenlänge ist.

Die oben angegebenen Kalibrierungsalgorithmen sind lediglich Beispiele, die dazu verwendet werden, die Spektren mit ihren zugeordneten Höhen der vier Analyte oder Interferenzien in Relation zu setzen. Die Algorithmen zusammen mit den Absorptionsmessungen der jeweiligen Proben werden dazu verwendet, die Level der vier Analyte vorher zu sagen. Probenspektren von drei verschiedenen Serumproben, versetzt mit den Interferenzien, sind in 1 gezeigt.

Probenspektren von drei verschiedenen Mischungen des QC-Materials sind in 2 gezeigt. Die vorher gesagten Konzentrationen der Interferenzien in den QC-Proben sind in 2 gezeigt.

Mit Bezug auf die 1 und 2 besitzen die Serumproben variierende Gehalte von Hämolyse, Trübung und Gallenpigmentierung und die QC-Proben imitieren Serum- oder Plasmaproben mit unterschiedlichen Gehalten an Interferenzien. Obwohl die vorliegende Beschreibung ein QC-Material betrifft, welches vier Substanzen enthält, soll sie so verstanden werden, dass das QC-Material verwendet werden kann, um die Kalibrierung für ein, zwei, drei oder alle vier Interferenzien gleichzeitig zu kontrollieren.


Anspruch[de]
  1. Qualitätskontrollmaterial, das zwei oder mehr als zwei Substanzen aufweist, die zwei oder mehr als zwei aus Hämoglobin, Trübung und Bilirubin imitieren, wobei eine Substanz, die Trübung imitiert, ein Absorptionsmuster erzeugt, basierend auf wahrer Absorption und nicht einer scheinbare Absorption, verursacht durch Verlust von Licht durch Streuung bei Wellenlängen, die von einem Kalibrieralgorithmus zur Messung von Trübung verwendet werden.
  2. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der pH bei einem konstanten Wert gehalten wird.
  3. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr als zwei Substanzen eine Substanz, die Hämoglobin imitiert, und ein Substanz, die Trübung imitiert, aufweisen.
  4. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr als zwei Substanzen eine Substanz, die Trübung imitiert, und ein Substanz, die Bilirubin imitiert, aufweisen.
  5. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr als zwei Substanzen eine Substanz, die Hämoglobin imitiert, und ein Substanz, die Bilirubin imitiert, aufweisen.
  6. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr als zwei Substanzen eine Substanz, die Hämoglobin imitiert, eine Substanz, die Trübung imitiert, und ein Substanz, die Bilirubin imitiert, aufweisen.
  7. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Hämoglobin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Amaranth, Phenolrot und basischem Fuchsin.
  8. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Trübung imitiert, Kupfersulfat ist.
  9. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Bilirubin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methylorange, Amaranth und Phenolrot.
  10. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Hämoglobin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Amaranth, Phenolrot und basischem Fuchsin und die Substanz, die Trübung imitiert, Kupfersulfat ist.
  11. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Trübung imitiert, Kupfersulfat ist und die Substanz, die Bilirubin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methylorange, Amaranth und Phenolrot.
  12. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Hämoglobin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Amaranth, Phenolrot und basischem Fuchsin und die Substanz, die Bilirubin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methylorange, Amaranth und Phenolrot.
  13. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Hämoglobin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Amaranth, Phenolrot und basischem Fuchsin, die Substanz, die Trübung imitiert, Kupfersulfat ist und die Substanz, die Bilirubin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methylorange, Amaranth und Phenolrot.
  14. Qualitätskontrollmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses des weiteren eine Substanz aufweist, die Biliverdin imitiert.
  15. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Biliverdin imitiert, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methylenblau, Azur, Thionin und Toluidinblau O.
  16. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Hämoglobin imitiert, Amaranth ist, die Substanz, die Trübung imitiert, Kupfersulfat ist und die Substanz, die Bilirubin imitiert, Phenolrot ist, wobei das Qualitätskontrollmaterial des weiteren Toluidinblau O in 100 Millimol Acetatpuffer pro Liter aufweist, das Toluidinblau O als Substanz verwendet wird, die Biliverdin imitiert, und wobei der pH des Qualitätskontrollmaterials 3 bis 4 beträgt.
  17. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Amaranth verwendet wird, um beides, Hämoglobin und Bilirubin, zu imitieren.
  18. Qualitätskontrollmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, die Hämoglobin imitiert, Amaranth ist, die Substanz, die Trübung imitiert, Kupfersulfat ist und wobei das Qualitätskontrollmaterial des weiteren eines von Methylenblau, Azur, Thionin und Toluidinblau O als Substanz, die Biliverdin imitiert, aufweist.
  19. Verfahren zur Überwachung der Kalibrierung eines Geräts, aufweisend zwei oder mehr als zwei Kalibrieralgorithmen für zwei oder mehr als zwei aus Hämoglobin, Trübung, Bilirubin und Biliverdin, wobei man bei dem Verfahren:

    i) ein Qualitätskontrollmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Verfügung stellt,

    ii) die Absorption von jedem der zwei oder mehr als zwei Substanzen des Qualitätskontrollmaterials mit dem Gerät misst,

    iii) den Messwert jeder der zwei oder mehr als zwei Substanzen aus der Absorption jeder der zwei oder mehr als zwei Substanzen ermittelt und

    iv) den Messwert jeder der zwei oder mehr als zwei Substanzen mit dem jeder der zwei oder mehr als zwei Substanzen zugewiesenen Wert vergleicht und dadurch die Kalibrierung des Geräts überwacht.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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