DE3603920C2

DE3603920C2 -

Info

Publication number: DE3603920C2
Application number: DE3603920A
Authority: DE
Inventors: Hidehiko Yamamoto; Nobutaka Hachioji Tokio/Tokyo Jp Kaneko
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-02-07
Filing date: 1986-02-07
Publication date: 1992-05-14
Also published as: US4666577A; DE3603920A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen eines elektrophoretischen Bildes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Bei der Elektrophorese wird eine Probe, wie Blutserum, auf einen Träger, z. B. Celluloseacetat-Film, aufgetragen und dann während einer gegebenen Zeit in einem Gefäß der Elektrophorese unterworfen. Darauf wird der Träger gefärbt, entfärbt und schließlich getrocknet. Der Träger wird dann in einen Decalin (Decahydronaphthalin) enthaltenden Densitometer eingebracht und die durch Elektrophorese entstehenden Bilder werden sichtbar gemacht. Diese Bilder werden anschließend mit Hilfe eines Lichtstrahls abgetastet und photoelektrisch ausgewertet.

In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Elektophorese- Densitometers nach dem Stand der Technik dargestellt. Ein Trä ger, der zuvor angefärbt, entfärbt und getrocknet worden ist, läuft über Zuführungswalzen 2 in einen Photometrieabschnitt 4, in dem der Träger mit Decalin 3 transparent gemacht wird. Der Träger 1 wird mit Hilfe eines Photometers 5 photometriert und dann über Abziehwalzen 6 abgeführt. Das Photometer 5 enthält eine Lichtquelle 5a zur Abgabe eines Lichtstrahls und einen Lichtempfänger 5b, der den durch den Träger 1 gelangten Licht strahl aufnimmt. Das Photometer 5 wird in der Abtastrichtung b senkrecht zu der Laufrichtung a des Trägers 1 bewegt (Fig. 2). Auf diese Weise lassen sich die elektrophoretisch ge bildeten Bilder 7 der einzelnen Komponenten auf dem Träger 1 photoelektrisch abtasten und damit in photometrische Signale umsetzen.

Das so erhaltene photometrische Signal wird mit einer entspre chenden Tastperiodendauer digitalisiert. Die so gewonnenen ein zelnen Probenwerte aus der Probe, z. B. die prozentualen Anteile von Bestandteilen, werden aus diesen Probenwerten errechnet und auf einem Prüfbericht ausgedruckt. Auf dem Prüfbericht werden auch die Elektrophorese-Bilder 7 aufgezeichnet. Ist die zu un tersuchende Probe Human-Blutserum, so erhält man ein Elektro phorese-Bild 14 (Fig. 3) im Prüfbericht. Dieses Bild zeigt Teilbilder 8 von Pre-Albumin, 9 von Albumin (Alb), 10 von α₁-Globulin (α₁-G), 11 von α₂-Globulin (α₂-G), 12 von β-Glo bulin (β-G) und 13 von γ-Globulin. Diese Teilbilder werden in der angegebenen Reihenfolge aufgezeichnet.

Bei einem bekannten Verfahren zur Aufzeichnung von Elektro phorese-Bildern 14 auf dem Prüfbericht wird eine vorbestimmte Anzahl von Probenwerten, gezählt vom Startpunkt des mechani schen Abtastens oder einem Punkt, der sich in einem vorbe stimmten Abstand dazu befindet, ausschließlich zum Aufbau des Bildes 14 herangezogen. Wird daher der Träger 1 über eine gegen die Längsachse geneigte Bahn zugeführt, ergibt sich ein Elektrophorese-Bild 14B, welches auf dem Prüfbericht 15b (Fig. 4B) ausgedruckt ist. Aus der Fig. 4B erkennt man, daß seine Lage gegenüber dem Elektrophorese-Bild 14A verschoben ist, welches entsprechend Fig. 4A auf dem Prüfbericht 15A gebildet worden ist, wenn der Träger 1 über einen richtigen Weg parallel zur Längsachse eingeführt wird. Möglicherweise wird ein notwendiger Teil des Bildes auf dem Prüfbericht nicht ausgedruckt. Darüber hinaus kann die verschobene Position der Elektrophorese-Bilder auf den Prüfberichten deren einfache und exakte Interpretation nachteilig beeinflussen.

In einigen Elektrophorese-Vorrichtungen kann man die Zeit der Elektrophorese variieren, um verschiedene Proben zu analysieren oder um die Prozeßgeschwindigkeit einzustellen. In derartigen Vorrichtungen wird die Tastperiodendauer länger oder kürzer, wenn die Elektrophorese-Zeit länger oder kürzer wird, da die Ausdehnung der Elektrophorese-Bilder proportional der Elek trophorese-Zeit ist. Die so erhaltenen Probenwerte werden in üblicher Weise verarbeitet und die Meßwerte und Elektropho rese-Bilder auf einer Prüfberichtskarte ausgedruckt. Da jedoch bei solchen Geräten Bereich und Geschwindigkeit des Abtastens im Densitometer konstant bleiben, unabhängig von der Elektro phorese-Zeit, variiert die Anzahl der Probenwerte aus einem einmaligen Abtasten mit der Elektrophorese-Zeit. Das bedeutet, daß die Anzahl der Probenwerte größer wird, wenn die Elektro phorese-Zeit kürzer ist und die Tastperiodendauer kürzer wird. Wird daher das Elektrophorese-Bild auf dem Prüfbericht durch übliche Verarbeitung der Proben ausgedruckt, so sind die Elektrophorese-Bilder, die auf den Prüfberichten ausgedruckt sind, wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt, verschoben, und es kann sogar bei ungünstiger Situation zu einem Fehlen von notwendigen Teilen des Bildes kommen.

Aus der Veröffentlichung Löber, Christian; Will, Günter: Mikrorechner in der Meßtechnik, 1. Aufl., Berlin, VEB-Verlag Technik 1983, S. 76-83, ist es bekannt, zur Aufzeichnung oder Darstellung von Bildsignalen digitalisierte Probenwerte heran zuziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zum Darstellen des elektrophoretischen Bildes so aus zugestalten, daß auch dann, wenn der Elektrophoreseträger mit einer Neigung in das Densitometer eingeführt wird oder wenn die Elektrophorese-Zeit verändert wird, genaue, vollständige und übersichtliche Darstellungen des elektrophoretischen Bildes ge währleistet sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan spruch 1 gekennzeichnet.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 5 ein Blockschema des Aufbaus einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 6 anhand eines Fließschemas die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 7 ein Elektrophorese-Bild, anhand dessen das Aufzeichnungsverfahren erläutert ist;

Fig. 8 einen Prüfbericht, auf dem das erfindungsgemäß erhaltene Elektrophorese-Bild ausgedruckt ist;

Fig. 9 ein Elektrophorese-Bild einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 10 ein Prüfbericht mit ausgedrucktem Elektrophorese- Bild;

Fig. 11A bis 11E verschiedene Markierungen für nicht-übliche oder abnormale Werte;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Druckers;

Fig. 13 einen Prüfbericht mit einem Elektrophorese-Bild, das nach einer anderen Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens erhalten wurde;

Fig. 14 drei Elektrophorese-Bilder unterschiedlicher Vergrößerungen;

Fig. 15 Einzelheiten zur Arbeitsweise des Druckers;

Fig. 16 ein Fließbild zum Arbeitsablauf des Druckers; und

Fig. 17A bis 17C weitere Elektrophorese-Bilder auf Prüfberich ten.

Die Fig. 5 zeigt in einem Blockschema den Aufbau einer Vorrich tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, z. B. zur Bestimmung der einzelnen Proteine in Human-Serumproben. Eine (oder mehrere) Gruppe(n) von Elektrophorese-Bildern von einer (oder mehreren) Serumprobe(n) wird (werden) auf einem Träger 21 gebildet und photoelektrisch abgetastet mit einem Densitometer, das eine Lichtquelle 22 und einen Lichtempfänger 23 enthält. Der Aufbau des Densitometers selbst entspricht dem üblicher Densitometer, wie er beispielsweise in Fig. 1 darge stellt ist. Lichtquelle 22 und Empfänger 23 bewegen sich in Abtastrichtung relativ zum Träger 21 mit konstanter Geschwin digkeit, z. B. 8 mm/s. Das photoelektrische Ausgangssignal des Empfängers 23 wird mit einem Verstärker 24 logarithmisch verstärkt und in ein Signal umgesetzt, welches der Licht absorption des Elektrophorese-Bildes entspricht, d. h. den Teilbildern der einzelnen Proteinarten. Daher wird im folgenden dieses Signal als Elektrophorese-Signal bezeichnet. Aus dem umgesetzten Elektrophorese-Signal werden einzelne Meßwerte gewonnen und digitalisiert mit Hilfe eines A/D-Umsetzers 25 synchron mit Taktschritten mit einer Wiederholzeit entsprechend einer Tastrate, welche den Analysebedingungen, wie der Elek trophorese-Zeit, entsprechen. Bei dieser Ausführungsform wird die Tastrate zur Gewinnung eines Einzelwertes auf 12 ms festgesetzt und die Elektrophorese-Zeit auf 40 min. Die so erhaltenen Digital-Einzelwerte werden in einen Speicher 27 einer Datenverarbeitungsanlage 26 abgelegt. Die Anlage umfaßt auch eine Tastatur 30 und einen Bildschirm 31 für die Eingabe und Überwachung von Befehlen, Daten und Bildern.

Bei dieser Ausführungsform werden die Meßwerte im Speicher 27 geglättet und einer automatischen Nullpunktkorrektur unter worfen, um Schwankungen einer Grundlinie aufgrund von Schwan kungen der Lichtintensität auszuschalten. Dann wird ein vorbe stimmtes Merkmal der Elektrophorese-Bilder abgerufen, um einen Bezugspunkt in den Elektrophorese-Bildern zu finden. Im allge meinen wird ein Peak eines Teilbildes des Albumins, das im allgemeinen den maximalen Peak zeigt, als Bezugspunkt festge setzt. Als nächstes wird eine vorbestimmte Anzahl von Proben werten aus dem Speicher 27, bezogen auf den abgerufenen Bezugs punkt, ausgewählt. Bei dieser Ausführungsform werden 100 Proben werte einschließlich des Bezugspunkts auf der einen Seite des Bezugspunkts ausgewählt, d. h. dem Peak des Albuminfrak tions-Bildes, und 250 Probenwerte auf der anderen Seite. Auf diese Weise werden insgesamt 350 Meßwerte aus dem Speicher 27 auf der Basis des Bezugspunkts abgerufen.

Das Heranziehen der Probenwerte kann auf verschiedene Weise geschehen. Hier wurde folgende Vorgangsweise angewandt: Wie aus Fig. 6 zu entnehmen ist, wird zuerst ein Probenwert mit dem Maximalwert D_M unter den im Speicher 27 abgelegten Probenwerten ermittelt. Es wird ein Schwellenwert mit einer Amplitude, entsprechend 1/16 des Maximalwertes D_M gebildet. Anschlie ßend werden die Probenwerte hintereinander mit dem Schwellenwert D_M/16 (Fig. 7) an jeder Seite eines Pre-Albumins verglichen und ein erster Peak, der den Schwellenwert übersteigt, wird als der Peak des Teilbildes für Albumin Alb ermittelt und der Peakpunkt P_M wird als Bezugspunkt bestimmt. Der Schwellenwert D_M/16 wurde experimental dadurch bestimmt, daß der Peakpunkt P_M von Albumin unter den unterschiedlichen Bedingungen der Serumprobe als erster Peakpunkt bestimmt werden kann. Der Schwellenwert ist nicht auf D_M/16 begrenzt, sondern kann jeden gewünschten Wert haben.

Sobald der Peakpunkt P_M des Teilbildes von Albumin als Bezugs punkt feststeht, werden 100 Probenwerte auf der Seite des Pre-Albumins vom Bezugspunkt P_M und 250 Proben auf der Seite des γ-Globulins aus den gesamten im Speicher 27 abgelegten Probenwerten abgerufen. Diese 350 abgerufenen Probenwerte auf der Basis des Peakpunkts P_M des Albumin-Teilbildes werden für die Bestimmung des Teilpunkts und die Berechnung des Prozent anteils und Verhältnisses von Albumin zu Globulin (A/G) heran gezogen. Die Meßergebnisse dieses Verfahrens sind in einem externen Speichermedium, z. B. einer Diskette 28 abgelegt. Anschließend werden auf Befehle aus der Zentraleinheit 26 die berechneten Prozentanteile und das Verhältnis A/G an der bestimmten Stelle des Versuchsberichts 42 (Fig. 4) mit Hilfe eines Druckers 29 ausgedruckt.

Dann wird ein Elektrophorese-Bild 33 an einer gegebenen Stelle des Prüfberichts 32 aufgrund der abgerufenen 350 Probenwerte aufgezeichnet. Schließlich wird Normierung durchgeführt, so daß der Maximalwert D_M eine vorbestimmte Länge im Prüfbericht 32 besitzt.

Da die für die Aufzeichnung des Elektrophorese-Bildes nach der Erfindung verwendeten Probenwerte auf der Basis eines Bezugs punkts von Teilbildern ausgewählt werden, z. B. dem Peakpunkt von Albumin, und das Elektrophorese-Bild auf dem Prüfbericht in der Weise ausgedruckt wird, daß der Peakpunkt des Albuminfrak tionsbildes mit der vorbestimmten Stelle im Prüfbericht zu sammenfällt, ist gewährleistet, daß die Elektrophorese-Bilder immer an der gleichen Stelle des Prüfberichts aufgezeichnet werden und daß alle nötigen Bilder ohne Verluste ausgedruckt sind, selbst wenn der Träger 21 in das Densitometer schräg ein läuft.

Damit ist ermöglicht, das Elektrophorese-Bild selbst dann an der richtigen Stelle des Prüfberichts aufzu zeichnen, wenn die Elektrophorese-Zeit in Abhängigkeit von der Art der Proben und der Arbeitsgeschwindig keit variiert. Nach einer Ausführungsform des Verfahrens wird das auf dem Träger gebildete Elektrophorese-Bild ein erstes Mal abgetastet und zwar mit einer Bezugs- Tastrate von z. B. 12 ms, um eine Anzahl von Meßwerten zu erhalten. Dann werden die Meßwerte mit einem vorbestimmten Schwellenwert (Fig. 9) zur Ermittlung der Expansions länge L der Elektrophorese, in der die Meßwerte den Schwellenwert übersteigen, verglichen. Daraufhin wird das Elektrophorese-Bild nochmals photoelektrisch abgetastet und zwar mit einer der Expansionslänge L entsprechenden Tastperiodendauer, das ist die Zeispanne der Abtastung. So kann z. B. die Tastperioden dauer in Beziehung zu der Expansionslänge L bestimmt werden. Eine Anzahl so erhaltener Meßwerte wird ebenso verarbeitet wie bei der obigen Ausführungsform, um eine vorbestimmte Anzahl von Werten innerhalb eines gegebenen Bereichs auf der Basis eines Bezugspunktes in dem Elektrophorese-Bild abzurufen. Die erforderlichen weiteren Bestimmungen werden an den abgeru fenen Proben vorgenommen. Schließlich werden die gemessenen Werte und das Elektrophorese-Bild auf dem Prüfbericht aufge zeichnet.

Die Tastperiodendauer R, in Abhängigkeit von der Elektro phorese-Expansionslänge L, läßt sich aus folgender Gleichung bestimmen:

R=L/(m · s),

worin m die Anzahl der Meßwerte innerhalb von L ist und s die Abtastgeschwindigkeit des Trägers bedeutet. Bei dieser Ausführungsform ist m auf 250 und s auf 8 mm/s festgesetzt.

Aus folgender Tabelle geht die Abtastperiodendauer R, bestimmt aus der Länge L, hervor.

Auf diese Weise läßt sich auch bei dieser Ausführungsform das Elektrophorese-Bild an der richtigen Stelle des Prüfberichts in exakter und zuverlässiger Weise aufzeichnen, auch wenn die Län ge L variiert. Darüber hinaus sind alle notwendigen Meßwerte auf dem Prüfbericht aufgezeichnet, so daß die Diagnose einfach und exakt aufgrund der gemessenen Werte und des Elektrophorese- Bildes vorgenommen werden kann.

Dieses Verfahren ist verschiedenen Abwandlungen zugänglich. So läßt sich als Bezugspunkt der Peakpunkt des Teilbildes vom Albumin aber auch von einer beliebigen anderen Komponente, z. B. γ-Globulin oder α₂-Globulin, heranziehen. Auch in diesem Fall ist der Peakpunkt eines gegebenen Teilbildes, nachdem der Maximalwert D_M bestimmt ist, gegenüber den folgenden Meßwer ten mit dem Grenzwert, z. B. D_M/16, zu bestimmen, worauf die Anzahl der bestimmten Peaks gezählt wird. Die Anzahl der gegenüber dem Bezugspunkt abgerufenen Meßwerte kann jeden beliebigen Wert annehmen und die Anzahl der Meßwerte, die für die entsprechenden Seiten des Bezugspunkts abgerufen werden sollen, können ausgewählt werden im Hinblick auf die Lage des Bezugspunkts in den Elektrophorese-Bildern.

Wie in Fig. 4A gezeigt ist, sind im Prüfbericht 15 im allgemei nen die gemessenen Werte der Fraktions-Prozentanteile und das Elektrophorese-Bild in getrennten Bereichen ausgedruckt. Die Standard-Fraktions-Prozentanteile geben den üblichen Bereich für die entsprechenden Untersuchungen an und sind im Prüfbe richt angegeben. Diese Standardwerte können in eine Datenver arbeitungseinrichtung mit Hilfe der Tastatur und des Monitors eingegeben werden. Prinzipiell läßt sich eine Krankheit aus der Form des Elektrophorese-Bildes ablesen oder detaillierte Analy sen auf die Krankheit können durch zusätzliche Überprüfung vor genommen werden, welche Fraktions-Prozentanteile der einzelnen Proteine innerhalb oder außerhalb des Normalbereichs liegen. Zur Unterstüzung dieser Prüfung wird jeder gemessene Wert mit dem entsprechenden Normalbereich verglichen und wenn der Meß wert unter dem Minimalwert bzw. über dem Maximalwert liegt, so wird dies durch L (unter) bzw. H (über) dem Normalbereich in der Kolonne "Abweichung" in Fig. 4A und Fig. 10 angegeben. Diese Bewertung wird automatisch in der Datenverarbeitungs anlage vorgenommen und stellt ein vorteilhaftes Hilfsmittel für den Arzt dar. Bei dem üblichen Prüfbericht wird diese Bewertung jedoch getrennt von dem Elektrophorese-Bild ausgedruckt, was unpraktisch ist, wenn man die Bewertung und die Elektrophore se-Bilder miteinander in Beziehung bringen will. Aufgrund dieser Tatsache war nicht auszuschließen, daß von den üblichen Werten abweichende Werte übersehen und Messungen, die solche Abweichungen zeigen, mißverstanden werden. Dies konnte zu einer schweren Fehldiagnose führen.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, kann man Markierungen für derartige Abweichungen in Teilbildern vornehmen, in denen die Fraktionsanteile außerhalb des Normalbereichs liegen. Bevorzugt wird eine Markierung derart vorgenommen, daß sie zusätzlich angibt, ob der entsprechende Fraktionsanteil niederer als der Minimalwert oder höher als der Maximalwert des Normalbereichs liegt.

Ein solches Verfahren mit der zusätzlichen Aufzeichnung von Erkennungsmarkierungen für abweichende Werte in den Elektro phorese-Bildern wird nun anhand der Fig. 5 bis 10 näher er läutert. Der die Elektrophorese-Bilder tragende Träger 21 tritt in das Densitometer ein und die Elektrophorese-Bilder werden mit Hilfe der Lichtquelle 22 und des Empfängers 23 photoelek trisch abgetastet. Das photoelektrische Ausgangssignal des Empfängers 23 wird in dem logarithmischen Verstärker 24 und dem A/D-Umsetzer 25 weiterverarbeitet und schließlich eine Anzahl von digitalen Meßwerten gewonnen. Die digitalen Meßwerte werden im Speicher 27 einer angeschlossenen Da tenverarbeitungsanlage 26 abgelegt. Die Meßwerte werden dann wie in den oben besprochenen Ausführungsformen weiterverarbei tet und eine vorbestimmte Anzahl von Werten im Hinblick auf den Bezugspunkt der Elektrophorese-Bilder herausgezogen.

Die einzelnen Werte für den Normalbereich von Gesamtprotein (T. P), für das Verhältnis Albumin zu Globulin (A/G) und die An teile an Albumin sowie der einzelnen Globuline werden auf der Diskette 28 mit Hilfe der Tastatur 30 und des Monitors 31 eingegeben. Folgende Tabelle gibt Normalbereiche an:

Aus den abgerufenen Probenwerten werden einzelne Werte zwischen den Fraktionsbildern und den Fraktionsanteilen und A/G berech net.

Die so errechneten Werte werden in den entsprechenden Spalten des Prüfberichts 41 mit Hilfe des Druckers 29 (Fig. 10) aus gedruckt. Auf dem Prüfbericht 41 sind auch die Normalwerte und die Abweichung ausgedruckt. Das Elektrophorese-Bild 42 wird auf dem Prüfbericht 41 derart ausgedruckt, daß der Peak des Teilbildes von Albumin eine vorbestimmte maximale Höhe besitzt. Nach dieser Ausgestaltungsform des Verfahrens finden sich noch die Markierungen 43 und zwar nach oben bzw. nach unten gerichteten Pfeile auf dem Prüfbericht, die einen Hinweis auf die Abweichung vom Normalwert geben. Wenn ein Wert einer Substanz unter dem üblichen Minimalwert liegt, wird ein nach unten gerichteter Pfeil im Fraktionsbild der entsprechen den Komponente gedruckt. Sinngemäß das gleiche gilt bei einer Abweichung nach oben. Bei dem dargestellten Bild ist der Wert für Albumin Alb zu gering und die Werte für α₂-Globulin und γ-Globulin zu hoch. Aus der Richtung des Pfeils ersieht der Arzt in einfacher und sicherer Weise die Richtung der Abweichung im Elektrophorese-Bild auf dem Prüfbericht 41. Damit ist die Möglichkeit des Ignorierens einer Abweichung oder einer Ver wechslung der Komponenten, die eine Abweichung zeigen, prak tisch ausgeschaltet, gleichbedeutend mit der Vermeidung einer Fehldiagnose.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens können die Normalwerte in g/dl ausgedruckt werden durch Multiplizieren mit dem prozentualen Anteil an Gesamtprotein (T. P.). Wenn eine oder mehrere Komponente(n) der Probe nicht bestimmt werden, können die Normalbereiche dafür mit 0,0 bis 0,0 angesetzt werden. Damit wird das Ausdrucken unerwünschter Markierungen vermieden. Die Lage der Markierungen einer Abweichung kann in dem Elektro phorese-Bild 42 beliebig gewählt werden. So lassen sich z. B. die Markierungen 43 über dem Elektrophorese-Bild 41 in der Nähe der entsprechenden Peaks (Fig. 11A) drucken. Der nach unten gerichtete Pfeil kann über dem Bild 41 an dem entsprechenden Peak und der nach oben gerichtete Pfeil im Bild unterhalb des entsprechenden Peaks erscheinen (Fig. 11B). Wie in Fig. 11C gezeigt, können sich die beiden Pfeile unterhalb des Bildes befinden. In der Fig. 11D finden sich anstelle der Pfeile Dreiecke mit der Spitze nach oben bzw. nach unten entsprechend der Abweichung (analog Fig. 11A). Es ist darüber hinaus auch noch möglich, nur die Abweichung nicht jedoch die Richtung anzuzeigen. Ein solcher Fall ist in der Fig. 11E dargestellt. Das Überschreiten des Normalbereichs wird durch Schraffur angedeutet.

Wie oben ausgeführt, wird das Elektrophorese-Bild auf dem Prüf bericht mit Hilfe des Druckers 29 (Fig. 5) ausgedruckt. Die Arbeitsweise des Druckers wird durch die Datenverarbeitungs anlage 26 gesteuert. Üblicherweise wird die Steuerung so vorgenommen, daß die Höhe des Teilbildes für Albumin einer vorbestimmten Maximalhöhe gleich gemacht wird. Es ist daher un möglich, die Größe des Elektrophorese-Bildes zu ver ändern.

Eine Krankheit kann diagnostiziert werden aus der Form des Elektrophorese-Bildes. Da jedoch die Größe des Elektrophorese- Bildes nicht beliebig geändert werden kann, ist es eher schwie rig oder zumindest unpraktisch, eine Diagnose aus der Form eines solchen Elektrophorese-Bildes zu stellen. Ist beispiels weise der Albumingehalt einer Blutserumprobe außerordentlich hoch, so werden die Teilbilder der restlichen Globuline sehr klein, so daß die Form dieser Teilbilder nicht genau erkennbar und damit eine exakte Diagnose nicht zu stellen ist.

Dieses Problem kann dadurch vermieden werden, daß der Drucker zur Änderung der Größe des Elektrophorese-Bildes auf dem Prüfbericht entsprechend gesteuert wird. Eine solche Aus führungsform wird im folgenden erläutert.

Das durch Abtasten des die Elektrophorese-Bilder tragenden Trä gers erhaltene photoelektrische Signal wird, wie oben beschrie ben, verarbeitet, um eine vorbestimmte Anzahl an digitalen Meßwerten zu erhalten. Dann werden die Fraktionspunkte zwischen den Teilbildern bestimmt und die Anteile an Albumin, α₁-, α₂-, β- und γ-Globulin und das Verhältnis von Albumin zu Globulin errechnet und in der Diskette 28 gespeichert. Um nun das Elektrophorese-Bild auf dem Prüfbericht auszudrucken, werden die Meßwerte normiert, damit der Maximalwert einem vorbestimmten Wert von z. B. 12 bits entspricht. Diese normierten Meßwerte werden dann auf der Diskette 28 abgespei chert.

Um nun nach dieser Ausführungsform die auf der Diskette 28 abgespeicherten Meßwerte in den entsprechenden Spalten des Prüfberichts auszudrucken und zumindest einen Teil des Elektro phorese-Bildes zu drucken, welches aus den normierten Werten in vergrößertem oder verkleinertem Maßstab auf dem Prüfbericht er scheinen soll, werden die erforderlichen Befehle zur Darstel lung auf der Diskette 28 mit Hilfe der Tastatur 30 und des Monitors 31 eingegeben und abgespeichert. Als Drucker 29 eignet sich ein solcher für Bild oder Schrift. Bei dieser Ausführungs form ist der Drucker 29 ein 8-bit-Thermodrucker mit Friktions einzug, wie er in der Fig. 12 gezeigt ist. Es wird auf dem Prüfbericht 51 oben eine Markierung 52 (TOF), wie in Fig. 13 ersichtlich, vorgesehen.

Der in Fig. 12 dargestellte Thermodrucker 29 weist einen Sensor 50 für die (TOF) Markierung 52 am Prüfbericht 51 eine Papier rolle 53 und einen Heizkopf 54 mit einer Anordnung von Heiz punkten in einer Dichte von nämlich 6 Punkten/mm auf. Durch gesteuertes Ein- oder Ausschalten des Heizkopfs können in einem vorbestimmten Bereich 51a auf dem Prüfbericht 51 entsprechende Daten und Bilder gedruckt werden. Der Drucker wird durch die Datenverarbeitungsanlage 26 angesteuert, und zwar für den Papiereinzug entsprechend dem Auftreten des TOF-Codes. Der Pa piervorschub wird dann zeitlich unterbrochen, wenn die TOF- Markierung 52 vom Sensor 50 wahrgenommen wird. Dann wird das Ausdrucken der gemessenen Werte in den entsprechenden Spalten des Prüfberichts 51 und die Förderung des Prüfberichts am Heizkopf 54 vorbei durch die Datenverarbeitungsanlage 26 gesteuert. Die Stellung des Prüfberichts 51 relativ zum Heizkopf 54 kann durch Änderung der relativen Position des Sensors 50 und des Heizkopfs 54 jeder beliebigen Abweichung in der Stellung der TOF-Markierung 52 und der bedruckten Spalte des Prüfberichts 51 und dem Papierwechsel variiert werden. Durch diese Veränderungen in der Position kann es vorkommen, daß die gemessenen Werte nicht genau in den entsprechenden Spalten erscheinen. Um solche Abweichungen zu kompensieren, werden TOF-Korrekturdaten als Darstellungsbefehl eingegeben und auf der Diskette 28 abgelegt.

Ein Beispiel für Darstellungsbefehle zur Steuerung des Druckers 29 gibt folgende Tabelle:

In obiger Tabelle zeigt "5" der TOF-Korrektur an, daß nach TOF der Prüfbericht 51 um fünf Punkte eingezogen werden muß, um die relative Abweichung der Stellung zwischen dem Prüfbericht 51 und dem Heizkopf 54 einzustellen. Dann werden die gemessenen Werte exakt in den entsprechenden Spalten gedruckt. Der Wert "10/83" bei der Vergrößerung gibt die Standard-Längsvergröße rung des Elektrophorese-Bildes, welches auf dem Prüfbericht 51 einzudrucken ist, an. Das heißt, wenn der Vergrößerungsbefehl 10/83 heißt, wird ein Elektrophorese-Bild P₀ mit einer Stan dard-Vergrößerung oder Größe auf dem Bereich 51a des Prüf berichts 51 (Fig. 13) gedruckt. Wird ein Vergrößerungsbefehl für einen größeren oder kleineren Wert als 10/83 gegeben, ist es möglich, das Elektrophorese-Bild P₁ oder P₂ mit kleinerer oder größerer Größe zu drucken (Fig. 14).

Im folgenden wird nun das Verfahren zur Aufzeichnung des Elektrophorese-Bildes auf dem Prüfbericht erläutert. Zuerst werden die auf der Diskette 28 abgelegten normierten Meß werte ausgelesen und im Speicher 27 abgelegt. Dann werden die normierten Werte entsprechend dem Vergrößerungsbefehl ver stärkt. Es wird nun angenommen, daß vier verstärkte Werte D1 bis D4 0, 3, 2 bzw. 0 sind. In diesem Fall kann - wenn der Heizkopf 54 nur an den mit ⊗ bezeichneten Punkten gemäß Fig. 15, die die Punktverteilung auf dem Prüfbericht 51 zeigt, druckt - kein ununterbrochenes Elektrophorese-Bild aufgezeichnet werden. Um ein ununterbrochenes Elektrophorese-Bild aufzuzeichnen, ist bei dieser Ausführungsform eine Interpolation derart notwendig, daß auch die mit ⊖ bezeichneten Punkte drucken. Eine derartige Interpolation ist allgemein bekannt und braucht daher hier nicht näher erläutert zu werden.

Nach vollständiger Interpolation und Ablegen der erforderlichen Daten im Speicher 27 wird der Prüfbericht 51 Punkt für Punkt eingezogen und gleichzeitig die Punkte a bis d des Heizkopfs 54 des Druckers 29 in Übereinstimmung mit den aus dem Speicher 27 mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage 26 ausgelesenen Daten gesteuert. In dem in Fig. 15 gezeigten Beispiel, wenn der Heizkopf 54 sich an der Zeile L4 befindet, bleiben alle Punkte a bis d außer Betrieb. In der nächsten Zeile L3 werden gleich zeitig die Punkte a, b und c und in der Zeile L2 die Punkte a, c und d in Betrieb gesetzt. Bei der nächsten Zeile L1 arbeiten die Punkte a und d und an einer Grundzeile L0 die Punkte a und d. Auf diese Weise läßt sich ein ununterbrochenes Elektro phorese-Bild drucken.

Wie oben darauf hingewiesen, ist es auf diese Weise möglich, das Elektrophorese-Bild mit der gewünschten Vergrößerung oder Größe zu drucken und maximale Auflösung des Druckers 29 er reicht man durch Verstärken der normierten Meßwerte, die auf der Diskette 28 gespeichert sind, mit Hilfe des Vergrößerungsbe fehls und der Interpolation.

Fig. 16 zeigt ein Verfahrensschema aufeinanderfolgender Ver fahrensstufen. Zunächst werden die Daten des abgetasteten Elektrophorese-Bildes im Speicher 27 abgelegt; diese werden geglättet, die Nullpunktkor rektur vorgenommen, der Teilpunkt bestimmt und es wird die Berechnung der Fraktionsprozente vorgenommen. Dann gelangen die aufbereiteten Daten auf die Diskette 28 und es wird der Druck befehl erteilt. Es erfolgt nun der Ausdruck der gemessenen Daten, wie T. P und A/G sowie der pa tientenbezogenen Daten. In der nächsten Verfahrensstufe werden die Daten aus der Diskette 28 in den Speicher 27 überführt, wenn das Druck-Feld angegeben ist, und entsprechend dem Vergröße rungsbefehl verstärkt. Sodann wird durch Interpolation für einen kontinuierlichen Bildausdruck gesorgt. Dann wird der Prüfbericht Punkt für Punkt in bezug zum Standardpunkt an der entsprechenden Stelle gedruckt.

Bei der obigen Ausführungsform des Verfahrens ist die Vergrößerung des Elektrophorese-Bildes nur in vertikaler Richtung einstellbar, jedoch ist eine solche Verände rung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung möglich. Es ist jedoch auch möglich, einen ausgewählten Teil des Elektro phorese-Bildes im Prüfbericht auszudrucken, wie in Fig. 17A bis 17B angedeutet. Der gewünschte Bildteil kann in beliebiger Größe oder Vergrößerung gedruckt werden. Ein Teil des Bildes kann mit gegenüber dem restlichen Bild unterschiedlichem Vergrößerungsfaktor gedruckt werden. Das Elektrophorese-Bild P₀ kann eine Standardvergrößerung haben und ein weiteres Bild P_A eines Teils des Bildes P₀ gleichzeitig in einem größeren oder kleineren Maßstab ausgedruckt werden, wie dies in Fig. 17C angedeutet ist. Bevorzugt erfolgt die Darstellung des Elektro phorese-Bildes mit Standardvergrößerung auf dem Monitor 31. Dazu werden die Darstellungsbefehle für die Angabe der Position und Vergrößerung des zu druckenden Bildes mit Hilfe der Tasta tur 30 eingegeben.

Grundsätzlich kann das Elektrophorese-Bild nicht nur auf einem Prüfbericht ausgedruckt, sondern auch auf einem Monitor-Schirm sichtbar gemacht werden.

Claims

1. Verfahren zum Darstellen eines elektrophoretischen Bildes von in einer Probe enthaltenen Bestandteilen, bei dem ein auf einem Träger befindliches Elektrophoresemuster fotoelektrisch abgetastet wird, um ein dem Elektrophoresemuster entsprechendes Bildsignal zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß

- das fotoelektrisch gewonnene, analoge Bildsignal mit einer Tastrate abgetastet wird, um eine Vielzahl von Meßpunkten auszuwählen, zu digitalisieren und abzuspeichern,
- der Meßpunkt (P_M) mit der größten Amplitude (D_M) ausge wählt wird,
- ein Bruchteil (D_M/16) der größten Amplitude gebildet wird,
- ein Meßpunkt bestimmt wird, der größer ist als der Bruch teil der größten Amplitude und zu einer Spitze gehört, und
- der so bestimmte Meßpunkt als Bezugspunkt für die Dar stellung des elektrophoretischen Bildes gewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bruchteil (D_M/16) der größten Amplitude so gewählt wird, daß er den Spitzenwert eines Pre-Albumins übersteigt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastrate in Abhängigkeit von der Elektrophorese-Zeit eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastperiodendauer (Zeitspanne der Abtastung des foto elektrisch gewonnenen analogen Bildsignals) in Abhängigkeit von der Elektrophorese-Zeit eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoelektrisch gewonnene analoge Bildsignal mit einer zunächst vorgegebenen Tastperiodendauer abgetastet wird, um eine erste Gruppe von digitalen Meßwerten zu erhalten, daß diese erste Gruppe von Meßwerten mit einem Schwellenwert (Fig. 9) zur Bestimmung einer Elektrophorese-Expansionslänge (L) verglichen wird, und daß das analoge Bildsignal neuerlich mit einer zweiten Tastperiode abgetastet und digitalisiert wird, die von der bestimmten Elektrophorese-Expansionslänge (L) ab hängt, um eine zweite Gruppe von Meßwerten zu gewinnen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Tastperiodendauer (R) gemäß der Gleichung R=L/(m · s)bestimmt, worin m die Anzahl der Meßwerte in der Elektrophore se-Expansionslänge L und s die Geschwindigkeit der photoelek trischen Abtastung des auf dem Träger befindlichen Elektropho rese-Musters ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfah rensschritte:

- Errechnung der analysierten Anteile der in der Probe erhaltenen Bestandteile,
- Vergleich der analysierten Anteile mit dem Normalgehalt an diesen Bestandteilen und
- Ausdrucken bzw. Darstellen einer Abweichung in unmittel barer Nähe des Elektrophorese-Bildes auf dem Prüfbericht bzw. dem Bildschirm, wenn ein analysierter Anteil eines Bestandteils außerhalb des Normalbereichs dieses Bestandteils liegt

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine der Abweichung entsprechende Markierung in unmit telbarer Nähe des Peakpunkts des entsprechenden Elektrophore se-Bildes druckt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest einen Teil des Elektrophorese-Bildes ver größert oder verkleinert gegenüber einer Standardvergrößerung auf dem Prüfbericht druckt bzw. auf dem Bildschirm darstellt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardvergrößerung derart festgesetzt ist, daß die maximale Amplitude eines Bildes auf dem Prüfbericht mit einer vorbestimmten Maximallänge gedruckt oder auf einem Bildschirm dargestellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte hinsichtlich der maximalen Amplitude normiert werden und zumindest ein Teil dieser normierten Meßwerte auf die gewünschte Vergrößerung verstärkt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild mit Standardvergrößerung und ein Teil des Bildes vergrößert oder verkleinert auf dem Prüfbericht gedruckt bzw. dem Bildschirm dargestellt werden.