用于確定傳輸值的方法技術

本發明專利技術為體外診斷領域，并涉及用于在自動分析儀器中確定以一個頻率脈沖的經過樣本的光信號的傳輸值的方法。本發明專利技術還涉及用于自動分析儀器的傳輸測量裝置，包括以一個頻率脈沖的光源以及具有下游A/D轉換器的光探測器。

Method for determining transmission values

The invention is in the field of in vitro diagnosis and relates to a method for determining the transmission value of a sample optical signal passing through a frequency pulse in an automatic analyzer. The invention also relates to a transmission measurement device for an automatic analysis instrument, including a light source with one frequency pulse and a photodetector with a downstream A/D converter.

【技術實現步驟摘要】
用于確定傳輸值的方法
本專利技術為體外診斷領域，涉及在自動分析儀器內確定以一個頻率脈沖的經過樣本的光信號的傳輸值的方法。本專利技術還涉及用于自動分析儀器的傳輸測量裝置，包括以一個頻率脈沖的光源以及具有下游A/D轉換器的光探測器。
技術介紹
目前，多種用于確定體液樣本（例如，血液、血漿、血清或尿液）或其它生物樣本的生理參數的檢測和分析方法在合適的分析儀器內以自動方式進行。目前的分析儀器能對多種樣本進行各種類型的檢測反應和分析。臨床實驗室或血庫中使用的常用分析儀器一般包括供給樣本容器的區域，樣本容器含有待分析的原始樣本。為了將樣本容器裝入分析儀器，一般提供傳輸系統，用于先將樣本容器傳輸到樣本識別裝置，樣本識別裝置記錄附著在樣本容器上的樣本專有信息并將其轉發給存儲單元。接下來，將樣本容器傳輸到樣本采集站。此處使用樣本移液裝置從樣本容器中采集至少一等份的樣本液體，并將其轉移到反應容器內。反應容器一般為一次性試管，置于分析儀器中的試管容器內，并且從存儲容器自動轉移到指定的提取位置。提供各種類型的檢驗專用反應混合物所需的試劑置于試劑臺中存儲的試劑容器內。試劑容器以與樣本容器相似的方式自動或手動提供給分析儀器。試劑臺一般具有冷卻單元，用于確保試劑盡可能長時間保存。試劑移液裝置，通常順便帶有加熱裝置，用于將一種或多種試劑的一等份轉移到已含有待檢驗的樣本的反應容器中。根據通過在樣本中添加試劑而激發的生化反應的特性，反應混合物可能需要不同長度的培養時間。無論如何，含有反應混合物的反應容器都最終提供給測量系統，測量系統對反應混合物的物理特性進行測量。測量結果再次由測量系統轉發給存儲單元，并進行評估。接下來，分析儀器將針對樣本的測量值通過輸出介質，例如，監控器、打印機或網絡連接傳輸給用戶。基于光度（例如，濁度、熒光或發光）測量原理的測量系統的使用特別廣泛。這些方法使液體樣本中分析物的質量和數量檢測不需要進行額外分離步驟。臨床上相關的參數，例如，分析物的濃度或活性的確定通常通過在反應容器中將一份患者體液與一種或多種檢驗試劑同時或連續混合，引起生化反應，使檢驗混合物的光學特性發生可測量的改變而完成。測光法檢驗和使用光通量被吸收劑和/或分散介質傳輸期間的衰減。根據激發的生物化學或生物物理反應的特性，可使用不同光度測量法測量混濁液檢驗混合物。濁度測定法涉及利用直接經過分散液（懸浮液）的光束的光衰減或消光而測量溶液或分散液（懸浮液）的混濁度或光密度。光束的傳輸利用光探測器捕捉，光探測器生成與由樣本傳輸的光信號的強度關聯的電壓曲線。為了提高信噪比并抑制低頻噪聲，光探測器通常需要使用鎖定放大器。這需要將調制測量信號，即，通過樣本發送并由光探測器接收的脈沖光信號，通過帶通濾波器提供給倍增器，倍增器用具有相同頻率的相位耦合參考信號對測量信號進行調制，并在低通濾波之后生成與調制輸入信號的振幅成正比的輸出信號。這種鎖定放大器還可在數字系統，例如，FPGA（現場可編程門陣列），即，集成電路中實施。這種情況下，測量信號先提供給A/D轉換器，A/D轉換器對光度計的電壓曲線確定多個樣本值。這種情況下，模擬電路中的相同組塊結構由數字組塊實施。但是，這需要制造各種信號處理單元，例如，帶通濾波器、倍增器和低通濾波器。因此，系統變得相當復雜，所需要的邏輯元件的數量增加。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于提出一種以數字化實現具有鎖定放大器的原理和優點，但不會增加邏輯元件需求的，用于確定傳輸值的方法以及本文開頭所述類型的傳輸測量裝置。本專利技術通過包括以下步驟的方法達到本方法的目的：a）生成與由樣本傳輸的光信號的強度關聯的電壓曲線，b）確定電壓曲線的多個樣本值，c）根據多個樣本值確定與光脈沖關聯的第一電壓值，并且根據多個樣本值確定與兩個光脈沖之間的暗時間關聯的第二電壓值，其中，用于確定與兩個光脈沖之間的暗時間關聯的第二電壓值的樣本值偏離用于確定與光脈沖關聯的第一電壓值的樣本值整數倍數的與脈沖的光信號的頻率對應的半周期，以及d）第一電壓值減去第二電壓值。步驟d）中獲得的差與傳輸值成正比。這種情況下，本專利技術基于以下考慮：在信號與參考源簡單連接的情況下，鎖定法最終涉及倍增器基于已進行了方波調制的信號的相位，對根據有用信號確定的電壓曲線進行簡單倍增，倍增因數為+1和-1。具有有用信號內容的信號分量，即，來自光脈沖的信號分量在這種情況下被乘以+1，不具有有用信號的信號分量，即，來自光脈沖之間的暗時間的信號分量，乘以-1。如果兩種分量都包含低頻噪聲分量或DC分量，在乘法后之后通過低通濾波將其消除。這種情況下，低通濾波對多個信號周期起積分單元的作用，使得最終對負零信號噪聲分量和正信號分量進行求和。直接從與光脈沖對應的電壓值中減去與暗時間對應的電壓值時，也能達到這個結果。這表示，信號處理不再需要倍增單元。用于第一電壓值的樣本值與用于第二電壓值的樣本值偏離與脈沖光信號的頻率對應的半周期的整數倍數，因此，具有嚴格的相位相關性。這可使信號或與信號關聯的電壓曲線的采樣以相等間隔連續進行，通過與光脈沖的頻率和相位的相關特別對信號加噪聲分量和純噪聲分量選擇樣本值。這會生成連續低噪聲結果信號。在一個有利改進方案中，在步驟c）中，即，在確定與光脈沖或暗時間關聯的電壓值期間舍棄光脈沖與暗時間之間的指定的過渡區域內的樣本值。這與處于信號的上升沿或下降沿的樣本值有關，并且因此不會產生穩定信號值。對這種信號的舍棄提高了結果的精度。有利地，根據第二電壓值的樣本值的各個暗時間緊跟在根據第一電壓值的樣本值的各個光脈沖之后，或緊接在各個光脈沖之前。首先，連續光脈沖和暗時間的減法需要的技術復雜性最低，其次，連續光脈沖和暗時間最可能暴露在相同干擾源下，這意味著減法以最佳方式過濾掉干擾源，提高了結果質量。在一個進一步有利的改進中，循環重復步驟b）、c）和d），對在步驟d）中確定的值形成平均值。這種情況下，平均值的形成進一步從結果中過濾掉干擾分量，這意味著可達到更好的結果質量。優選地，本專利技術的確定傳輸值的方法用于確定樣本中的至少一種分析物的濃度或活性。為此，分析物的濃度或活性利用至少一個傳輸值而確定，而所述傳輸值利用根據本專利技術的方法而確定。因此，本專利技術還涉及一種確定樣本中的至少一種分析物的濃度或活性的方法，其中，至少一種分析物的濃度或活性利用至少一個傳輸值而確定，所述傳輸值利用根據本專利技術的方法而確定。特別地，本專利技術涉及一種確定體液樣本的至少一種分析物的濃度或活性的方法，優選在包括純血液、血漿、血清、溶液或尿液的組的體液樣本中。根據本專利技術的傳輸測量裝置包括用于執行上述方法的裝置。傳輸測量裝置的目的通過A/D轉換器和傳輸測量裝置實現，A/D轉換器的采樣頻率與脈沖光源的頻率的偶倍數對應，傳輸測量裝置具有連接在A/D轉換器下游的集成電路，用于基于頻率和相位將A/D轉換器的樣本值與光脈沖或兩個光脈沖之間的暗時間相關聯，以將與光脈沖關聯的樣本值或與暗時間關聯的樣本值延遲與頻率對應的半周期，并將生成的同時樣本值相減。在一個有利改進中，A/D轉換器和下游集成電路集成在一個部件中。因此，本專利技術還涉及一種用于自動分析儀器的傳輸測量裝置，包括以一定頻率脈沖的光源；光探測器，具有帶有采樣頻率與脈沖光源的頻率的偶倍數對應的下游A/D轉換器；還以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于在自動分析儀器中確定以一個頻率脈沖地經過樣本(8)的光信號的至少一個傳輸值的方法，具有以下步驟：a)生成與由所述樣本(8)傳輸的所述光信號的強度關聯的電壓曲線(22)，b)確定所述電壓曲線(22)的多個樣本值，c)由多個第一樣本值確定與光脈沖關聯的第一電壓值，并且由多個第二樣本值確定與兩個所述光脈沖之間的暗時間關聯的第二電壓值，其中，用于確定與兩個所述光脈沖之間的所述暗時間關聯的所述第二電壓值的所述第二樣本值與用于確定與所述光脈沖關聯的所述第一電壓值的所述第一樣本值偏離整數倍數的與所述光脈沖的光信號的所述頻率對應的半周期，以及d)所述第一電壓值減去所述第二電壓值，其中，步驟d)中獲得的差與所述傳輸值成正比，其中，所述第二電壓值的樣本值的各個暗時間緊跟在所述第一電壓值的樣本值的各個光脈沖之后，或緊接在各個光脈沖之前。

【技術特征摘要】
2012.11.27 EP 12194367.41.一種用于在自動分析儀器中確定以一個頻率脈沖地經過樣本(8)的光信號的至少一個傳輸值的方法，具有以下步驟：a)生成與由所述樣本(8)傳輸的所述光信號的強度關聯的電壓曲線(22)，b)確定所述電壓曲線(22)的多個樣本值，c)由多個第一樣本值確定與光脈沖關聯的第一電壓值，并且由多個第二樣本值確定與兩個所述光脈沖之間的暗時間關聯的第二電壓值，其中，用于確定與兩個所述光脈沖之間的所述暗時間關聯的所述第二電壓值的所述第二樣本值與用于確定與所述光脈沖關聯的所述第一電壓值的所述第一樣本值偏離整數倍數的與所述光脈沖的光信號的所述頻率對應的半周期，以及d)所述第一電壓值減去所述第二電壓值，其中，步驟d)中獲得的差與所述傳輸值成正比，其中，所述第二電壓值的樣本值的各個暗時間緊跟在所述第一電壓值的樣本值的各個光脈沖之后，或緊接在各個光脈沖之前。2.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述光脈沖與所述暗時間之間的規定的過渡區域中的樣本值在步驟c)中舍棄。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，循環重復步驟b)、c)和d)，并且形成在步驟d)中確定的所述傳輸值的平均值。4.一種確定樣本中的至少一種分析物的濃度或活性的方法，其特征在于，所述至少一種分析物的所述濃度或所述活性利用至少一個傳輸值確定，所述傳輸值利用前述權利要求中任一項所述的方法確定。5.根據權利要求4所述的方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沃爾夫岡·施泰內巴赫，
申請(專利權)人：西門子醫學診斷產品有限責任公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE