ES2322782T3 - Analisis espectroscopico de muestras con turbidez y alta absorbancia. - Google Patents
Analisis espectroscopico de muestras con turbidez y alta absorbancia. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2322782T3 ES2322782T3 ES98944143T ES98944143T ES2322782T3 ES 2322782 T3 ES2322782 T3 ES 2322782T3 ES 98944143 T ES98944143 T ES 98944143T ES 98944143 T ES98944143 T ES 98944143T ES 2322782 T3 ES2322782 T3 ES 2322782T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- sample
- absorbance
- components
- analysis
- samples
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Un método para determinar estimaciones de la concentración de uno o más componentes de una muestra de sangre utilizando análisis espectroscópicos que comprende las etapas de: estimar una matriz de vectores que representa los espectros de absorción de los componentes individuales de dicha muestra de componentes múltiples y de los vectores que representan otros efectos; estimar las concentraciones de uno o más componentes de dicha muestra de componentes múltiples; usar las concentraciones de los componentes estimadas para refinar mejor uno de los vectores que representan otros efectos; y repetir el proceso hasta que un estimativo satisfactorio de las concentraciones de los componentes sea obtenido; Caracterizado porque: Dicho uno de los vectores que representa otros efectos representa una contribución no lineal y comprende el cuadrado de la absorbancia estimada para una muestra no turbia de dicha muestra de sangre.
Description
Análisis espectroscópico de muestras con
turbidez y alta absorbancia.
Esta solicitud reivindica prioridad bajo 35
U.S.C. \NAK 119(e) a la solicitud provisional de patente
número de serie 60/060,018, presentada el 25 de Septiembre de 1997;
cuya descripción se incorpora aquí como referencia.
No es aplicable
La estimación de las concentraciones de uno o
más componentes de una muestra de componentes múltiples se lleva a
cabo típicamente mediante análisis espectroscópico. Generalmente, la
presencia de otros componentes dentro de una muestra hace difícil
determinar la concentración de un componente simple dentro de una
muestra a partir de una medición simple. Se requieren mediciones
múltiples, y se usa una técnica multivariada para determinar la
concentración de un componente específico a partir de las
mediciones. Pueden hacerse ciertas suposiciones acerca de un
espectro de medición de muestra. Cada componente de una muestra de
componentes múltiples tiene un espectro de absorción individual, y
el espectro de absorbancia de la muestra de componentes múltiples
puede ser asumido como la combinación lineal de los espectros de
absorbancia de cada componente de la muestra de componentes
múltiples. Además, el espectro de absorbancia de cada componente de
la muestra de componentes múltiples es linealmente proporcional a
la concentración del componente dentro de la muestra de componentes
múltiples.
El análisis de la absorbancia en muestras
turbias y no homogéneas ha mostrado ser difícil, y es complicado
adicionalmente si la muestra tiene alta absorbancia. Una fuente de
radiación provee radiación, típicamente luz, a través de la
muestra, con un detector que detecta la cantidad de radiación que
pasa a través de la muestra. Para muestras turbias y/o de alta
absorbancia, una parte de la luz provista es dispersada, y puede no
ser detectada por el detector. Además la luz dispersa detectada
puede haber atravesado la muestra mediante alguna vía de
circulación, dando lugar a múltiples longitudes de paso. Todos estos
efectos causados por la dispersión llevan a lecturas erróneas de
los factores de absorbancia de las muestras que están siendo
analizadas. Adicionalmente, algunas muestras turbias pueden
consistir de espacios interparticulares relativamente grandes donde
no se presenta absorbancia, permitiendo así que pase alguna luz a
través de ella sin ser disminuida. Esto también puede traducirse en
lecturas erróneas de los factores de absorbancia de la muestra. Un
ejemplo particular de esto se presenta en el análisis de sangre
entera para
hemoglobina.
hemoglobina.
Tradicionalmente, cuando se analiza sangre
entera para hemoglobina, la sangre debe ser reacondicionada para
eliminar la turbidez y deben hacerse ajustes para asegurar que la
medición toma lugar dentro del rango óptimo de absorbancia del
instrumento de análisis. La turbidez de la sangre se reduce o
elimina perturbando los glóbulos rojos en la muestra con el fin de
liberar la hemoglobina. La absorbancia es ajustada por dilución de
la sangre o por una escogencia apropiada de las dimensiones de la
celda de muestra.
Intentos anteriores para llevar a cabo el
análisis de muestras turbias y/o de alta absorbancia han incluido
la utilización de aparatos especializados que recojan la luz
dispersa así como la luz transmitida directamente. Otros han
utilizado una esfera integrada para llevar a cabo la recolección de
la luz dispersa y de la luz directamente transmitida. Un intento
adicional utilizó únicamente longitudes de onda monocromáticas
preseleccionadas escogidas para una aplicación particular. Sería
deseable llevar a cabo análisis de muestras turbias y/o de alta
absorbancia sin tener que pre acondicionar la muestra y sin tener
que utilizar dispositivos de recolección de luz especializados.
La WO-A-9408237
se relaciona con mediciones espectrofotométricas en sangre entera
donde se hacen correcciones para los efectos de dispersión de la
luz. Aquí se emplean n longitudes de onda de medición para medir los
componentes constituyentes k, proporcionando las ecuaciones extra
n-k medios por los cuales los factores de
dispersión n-k pueden ser compensados. Se consideran
los factores específicos y no específicos de dispersión de la luz y
los factores de dispersión para cada uno de estos factores son
descritos como funciones lineales de las concentraciones de las
especies de hemoglobina presentes. En
EP-A-0210417, las concentraciones de
los componentes de la sangre son determinadas sobre la base de
coeficientes predeterminados que representan las características de
absorción de luz de cada componente sanguíneo y las longitudes de
onda de medición. Los errores debidos a la turbidez son compensados
tratándolos de una manera análoga a los componentes de la sangre,
utilizando coeficientes predeterminados para representar la
absorción característica de la turbidez a cada una de las
longitudes de onda de medición. Se determina una
"concentración" de la turbidez y se usa sucesivamente para la
compensación.
La presente invención proporciona un método para
determinar estimativos de la concentración de uno o más componentes
de una muestra de sangre de acuerdo con la reivindicación 1.
El análisis utiliza la información de factores
múltiples que afectan la transmitancia o la absorbancia de la luz a
través de la muestra. Estos factores incluyen: absorbancia tal como
se mide en una muestra no turbia, pérdidas por dispersión debidas a
partículas y limitaciones del dispositivo de medición tal como se
mide en una muestra no absorbente, pérdidas por dispersión
adicionales debidas a absorbancia de la muestra, efectos de
longitud de paso variable debidos a la muestra (dispersión,
burbujas, obstrucciones y similares), efectos variables de la
longitud de paso debidos a los dispositivos de medición, y efectos
no lineales adicionales.
Teniendo en cuenta los factores adicionales que
afectan la transmitancia o la absorbancia, se alcanza un análisis
más exacto.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención será entendida más completamente a
partir de la descripción detallada siguiente tomada en conjunto con
los dibujos acompañantes en los cuales:
La Fig. 1 es un gráfico de un espectro de
absorbancia de una muestra normal y de una muestra obstruida;
La Fig. 2 es un diagrama de flujo del método
presente descrito para determinar el análisis de las muestras;
La Fig. 3 es un diagrama de flujo del método
presente descrito para determinar un vector residual para
determinación del análisis de las muestras;
La Fig. 4 es un diagrama de bloques de un
espectrómetro de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El análisis del espectro de absorbancia de una
muestra que es turbia y/o tiene alta absorbancia puede ser llevado
a cabo usando equipos espectroscópicos convencionales. El análisis
del espectro de absorción de una muestra es descrito en términos de
absorbancia, en oposición a la transmitancia. La absorbancia se
define como la capacidad de una capa de una sustancia para absorber
radiación, mientras que la transmitancia para los propósitos de
esta solicitud se define como la fracción de energía radiante que
habiendo entrado a una capa de material absorbente alcanza su
frontera más lejana. La relación entre absorbancia y transmitancia
está definida por la ecuación:
a = -ln
t
donde:
a es la absorbancia, y
t es la transmitancia
\vskip1.000000\baselineskip
El espectro medido de una muestra ideal puede
ser descrito como:
a = E *
c
donde:
a es el vector de columna que de0nota la
absorbancia a longitudes de onda particulares,
E es una matriz de vectores de columna,
denotando cada uno el espectro de un componente o factor a una
longitud de onda particular, y
c es un vector de columna que describe las
concentraciones particulares de los componentes o factores, los
cuales pueden incluir términos de dispersión.
\vskip1.000000\baselineskip
Se presentan dificultades cuando se intenta
medir muestras que son no lineales, tales como muestras que son no
homogéneas o cuando la dispersión o la configuración del instrumento
hacen que el paso de luz a través de la muestra tenga múltiples
longitudes de paso. El promedio de la transmitancia a lo largo de
los múltiples caminos de paso no se traduce en un promedio de las
absorbancias, debido a la relación no lineal entre transmitancia y
absorbancia, como se describió más arriba. En vez de ello, el
promedio de la transmitancia en este caso puede estar caracterizado
por una función no lineal de absorbancia, tal como
cosh(\alpha), el cual puede ser incluido entonces en el
análisis tratando el término no lineal como un componente adicional.
Por ejemplo el cuadrado de la absorbancia es una excelente
aproximación para este término no lineal. Para términos no lineales
el espectro viene a ser:
a = E_{nl} *
c_{nl}
donde:
E_{nl} = [E |
f(a)]
c_{nl} = [c/c
f(a)]
donde f(a) es el término (s)
no lineal, y donde cf_{(a)} es la concentración asociada
con el término no
lineal(es).
\vskip1.000000\baselineskip
En una muestra específica, el uso de un
componente no lineal para detectar y corregir la no homogeneidad de
la muestra o los efectos del instrumento por células lisadas es
mostrado. En este ejemplo, las obstrucciones de la cámara de la
muestra producen una zona de medición no homogénea que interfiere
con las mediciones ópticas normales. La naturaleza de muchas de
estas obstrucciones es crear una zona en la cual se excluye la
sangre. Esta exclusión se traduce en transmitancia óptica más alta
para esa área. Un ejemplo de las dos muestras secuenciales de la
misma muestra de sangre lisada se muestra en la Fig. 1. La muestra
con la absorbancia más alta normalmente da el espectro esperado,
según lo indica la forma de onda marcada como "normal". La
muestra con la obstrucción tiene una absorbancia anormalmente baja,
como se muestra en la forma de onda marcada como "Obstruida".
La diferencia entre estos espectros es mostrada como la línea
punteada marcada como "Diferencia". La diferencia es modelada
por el cuadrado de la absorbancia normal multiplicado por una
constante negativa marcada como "Normal^{2}" que casi
exactamente se superpone con la forma de onda "Diferencia".
Las fracciones y los niveles de tHb predichos
por un método conocido se muestran más abajo en la Tabla 1. Nótese
que el nivel de tHb cae y que las fracciones cambian
dramáticamente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las fracciones y los niveles de tHb predichos
para las mismas dos muestras utilizando el método presentemente
descrito se muestran más abajo en la Tabla 2. En este caso el cambio
en tHb es menor de 0.3 g/dL y el peor caso de cambio de fracción es
sólo de aproximadamente 2%. Debe notarse que el estimado
Lisado^{2} es un valor negativo relativamente grande para la
muestra obstruida en comparación con la muestra normal. El valor
negativo grande es típico para la mayoría de las obstrucciones,
aunque algunas obstrucciones pueden causar valores positivos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El presente método opera primero estimando las
fracciones (se asume 100% de O2Hb) y luego se utiliza el cuadrado
de este espectro como un componente adicional en el análisis de
mínimos cuadrados. El cuadrado del nuevo espectro estimado (con
base en los factores resultantes obtenidos en la estimación de
mínimos cuadrados) es incorporado entonces y el proceso es repetido
en ese momento hasta que los valores de la fracción converjan.
Típicamente solo se requieren dos o tres repeticiones si el primer
estimativo es bueno.
\newpage
El proceso de convergencia es ilustrado más
abajo con la Tabla 3 utilizando la muestra obstruida como un
ejemplo.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La definición del término Lisado^{2} se
ilustra como sigue. Cuando la muestra es no homogénea o cuando el
paso de luz a través de una muestra no tiene un valor sencillo, tal
como sucede cuando la luz es altamente divergente o convergente, o
cuando la muestra incluye burbujas u otras obstrucciones, la
transmitancia es definida como el promedio de las transmitancias de
todos los rayos de luz. La absorbancia, como se describió
anteriormente, es el logaritmo negativo de la transmitancia. Por
simplicidad y sin pérdida de generalidad, se consideran solamente
dos de tales rayos de luz que atraviesan la muestra con diferentes
longitudes de paso. Las absorbancias de los dos rayos pueden ser
escritas como \alpha + \delta y \alpha - \delta
respectivamente, donde 2\delta representa la diferencia de
absorbancia entre los dos caminos tomados por los rayos. La
absorbancia total medida es dada entonces por
Abs = -ln
(e^{-\alpha+\delta} + e^{-\alpha-\delta})/2
[WSGH1]
Esta expresión puede ser simplificada removiendo
el factor común e^{-\alpha}
Abs = -ln
e^{-\alpha} -ln (e^{+\delta} +
e^{-\delta})/2
Simplificando adicionalmente la expresión y
reconociendo que el segundo término contiene el coseno
hiperbólico:
Abs = \alpha
-ln [cosh
\delta]
El logaritmo natural y el coseno hiperbólico
pueden ser expandidos en una serie como sigue:
cosh \delta =
1 + \delta^{2}/2! + \delta^{4}/4! +
...
ln 1+x = x -
x^{2}/2 + x^{3}/3 -
...
Utilizando estas expansiones en la expresión
para absorbancia da:
Abs = \alpha
- \delta^{2}/2 (1 + \delta^{2}/12 + \delta^{4}/360 +
...) + \delta^{4}/8 (1 + \delta^{2}/12 + \delta^{4}/360
+ ...)^{2} +
...
Para valores razonablemente pequeños de la
expresión \delta de más arriba puede simplificarse a:
Abs = \alpha
-
\delta^{2}/2
Utilizando la suposición de que la desviación
\delta de la absorbancia promedio \alpha es típicamente
proporcional a \alpha, la anterior expresión se convierte en:
Abs = \alpha
- k *
\alpha^{2}
Donde k es una constante de
proporcionalidad.
Debe notarse que esta expresión está en la forma
de la aproximación utilizada para el modelo de la absorbancia
\alpha medida. La constante k es determinada durante el
análisis de mínimos cuadrados. Aunque el proceso tiene un término
no lineal \alpha^{2}, el método presente utiliza un proceso de
mínimos cuadrados lineales repetitivo en el cual el término no
lineal es tratado como un término lineal adicional el cual es fijado
por la etapa de repetición. También debe notarse que términos de
orden más alto en la expansión anterior pueden ser incluidos en el
análisis descrito aquí según sea necesario.
El método descrito en la presente se muestra de
manera general en la Fig. 2. El método incluye una primera etapa 20
en la cual se establece una matriz de vectores de columna. Cada
vector de columna de la matriz denota un espectro de un componente
de la muestra a longitudes de onda particulares e incluye
adicionalmente un término no lineal como parte de la matriz de
vectores de columna. El término no lineal tiene en cuenta los
efectos de la absorbancia según se mide en una muestra no turbia,
con pérdidas de dispersión debidas a partículas y limitaciones de
los aparatos de medición, pérdidas por dispersión adicionales
debidas a la absorbancia, efectos del camino de paso variable
debidos a la muestra, efectos del camino de paso variable debidos a
los aparatos de medición y efectos no lineales
adicionales.
adicionales.
En la siguiente etapa 30 un vector de columna de
componentes múltiples que denota la absorbancia de la muestra de
componentes múltiples a longitudes de ondas particulares es
establecido.
En la etapa 40 se determina un vector de columna
que denota las concentraciones estimadas de uno o más componentes,
dividiendo por ejemplo la matriz de los vectores de columna por el
primer vector de columna. El segundo vector de columna resultante
de concentraciones estimadas es más exacto que los métodos de la
técnica anterior puesto que el efecto de los factores no lineales
ha sido integrado en la determinación de la matriz de vectores de
columna a partir de la cual se determina el segundo vector de
columna.
En ciertos casos los efectos del instrumento o
la muestra son difíciles de determinar simplemente mediante un
análisis a priori. Por ejemplo, las variaciones en el índice
de refracción de la muestra, también conocidas como dispersión
anómala, causan una dispersión que varía con la concentración de los
componentes de la muestra. Esta dispersión puede ser caracterizada
por un método que incorpora información conocida acerca de la
muestra mediante un método híbrido de análisis. Los componentes no
conocidos de la muestra o los efectos del instrumento también
pueden ser considerados utilizando este método.
Los espectros de absorbancia de una muestra (tal
como se miden en una muestra no turbia) pueden ser estimados
utilizando métodos de referencia para determinar las concentraciones
de los componentes de la muestra y combinar esta información con
espectros de absorbancia conocidos de los componentes tal como lo
muestra:
a_{ref}
\approx E *
c_{ref}
donde:
a_{ref} es la absorbancia estimada,
E es una matriz de vectores de columna, cada uno
denotando el espectro de un componente o factor en una longitud de
onda particular, y
c_{ref} es la concentración estimada a partir
de los métodos de referencia.
\vskip1.000000\baselineskip
El espectro de absorbancia estimado es combinado
con otros espectros estimados de componentes conocidos con
concentraciones desconocidas (por ejemplo dispersión y/o el cuadrado
de la absorbancia (y los espectros combinados usados para aproximar
la absorbancia medida utilizando técnicas conocidas tales como la
Estimación por Mínimos Cuadrados (LSE).
c_{ensayo}\approx
(E'_{ensayo} * E_{ensayo})^{-1} * E'_{ensayo}.
a_{medido}
donde:
E_{ensayo} es la matriz de espectros
combinada, y
c_{ensayo} es el vector de concentraciones
estimadas.
\vskip1.000000\baselineskip
La diferencia o residual entre el espectro
estimado y el espectro medido es la aproximación del componente no
conocido(s). Esta diferencia entre el espectro estimado y el
espectro medido se utiliza como un vector o vectores en el análisis
de muestras futuras. Técnicas tales como Mínimos Cuadrados Parciales
(PLS), Componentes de Regresión Principales (PCR) y Mínimos
Cuadrados Clásicos (CLS) pueden ser utilizados para determinar los
vectores a partir de los espectros residuales. Se usa entonces CLS
para obtener las concentraciones de los vectores en una muestra. Si
solamente se conoce un componente sencillo, entonces el vector para
ese componente sencillo puede ser determinado a través de técnicas
de regresión de PLS o de Análisis de Componentes Principales (PCA)
seguido por la prueba de regresión.
r_{exp}
\approx E_{ensayo} * c_{ensayo} -
a_{medido}
donde r_{rxp} es el espectro
residual.
\vskip1.000000\baselineskip
El análisis utilizando un vector residual simple
se muestra por:
c_{nuevo}
\approx (E'_{nuevo} * E_{nuevo})^{-1} * E'_{nuevo}
*
a_{medido}
donde:
E_{nuevo}
\equiv [E |
v_{res}]
v_{res} es (son) el
vector(es) a partir del término residual(es), y
c_{nuevo} es el vector de las concentraciones
estimadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia ahora a la Fig. 3, se muestra un
diagrama de flujo del método 50 para determinar un vector residual
para un componente desconocido de una muestra o su efecto. En la
primera etapa 60 se lleva a cabo una determinación de una primera
matriz para una primera columna de vectores de absorbancias a
longitudes de onda particulares. En la siguiente etapa 70 se
determina una segunda matriz combinando la primera matriz con un
espectro estimado para una concentración desconocida o efecto. A
continuación, en la etapa 80, se determina una tercera matriz que
representa un espectro de absorbancia medido para la muestra. En la
etapa 90 se determina un vector residual a partir de la segunda
matriz y la tercera matriz. El vector residual es utilizado entonces
como parte de la determinación de las concentraciones en la muestra
en muestras medidas más adelante.
Un ejemplo específico de esto está en la
medición de hemoglobina en sangre lisada. Los vectores utilizados
en el análisis son típicamente los principales componentes de
hemoglobina de interés (por ejemplo O2Hb, Hhb, COHb, MetHb),
componentes de hemoglobina de menor interés (SulfHb and CNMetHb), y
un término para la dispersión o la interferencia. Este análisis por
métodos anteriores ha demostrado ser inadecuado para la medición
exacta de la hemoglobina en sangre entera.
Una ley de potencia de la longitud de onda puede
aproximarse a las pérdidas debidas a la dispersión por partículas
simples. Puesto que la forma espectral de la dispersión simple así
como su magnitud varía con los componentes y química de la sangre,
se requieren parámetros múltiples para una caracterización
adecuada.
Los efectos adicionales de la medición deben ser
incluidos para mediciones exactas. Como se estableció anteriormente,
la hemoglobina se concentra en los glóbulos rojos y los cortos
caminos de paso requeridos para mediciones ópticas razonables se
traducen en sólo un pequeño número de células medidas por la luz.
Este pequeño número lleva a resultados que tienen variaciones
significativas en el número de células a través de las mediciones.
Estas variaciones se traducen en variaciones de absorbancia no
lineales. Como se describió más arriba estas variaciones pueden ser
aproximadas por el cuadrado de la absorbancia. El cuadrado de la
absorbancia de la sangre lisada se traduce en mejores estimativos
que el cuadrado de la absorbancia medida.
Puesto que la hemoglobina es un absorbente
fuerte, su absorbancia causa variaciones en el índice de refracción
de los glóbulos rojos. La variación en el índice de refracción se
traduce en una dispersión adicional que no es bien caracterizada
por una dispersión de partícula simple. Puesto que cada componente
de la hemoglobina tiene un espectro único, la dispersión causada
por la absorbancia depende de la composición de hemoglobina de la
sangre entera. En el método descrito en la presente, esta dispersión
total de hemoglobina es tratada como una combinación lineal de la
dispersión de hemoglobina de los diferentes componentes de
hemoglobina,
En un ejemplo adicional, se muestra un análisis
de hemoglobina en sangre entera.
La primera etapa es para determinar los vectores
que representan la dispersión de hemoglobina.
r_{exp}
\approx E_{ensayo} * c_{ensayo} -
a_{medido}
Los valores de referencia para las muestras son
utilizados entonces para determinar los vectores residuales
individuales mediante lo siguiente:
v_{res}
\approx R_{exp} * c'_{ref} * (c_{ref} *
c'_{ref})^{-1}
Con referencia ahora a la Fig. 4 se muestra un
aparato de medición 100 para llevar a cabo análisis espectroscópicos
para determinar concentraciones estimadas de uno o más componentes
de una muestra de componentes múltiples. El aparato de medición 100
comprende una fuente de excitación 110 que provee una señal de
excitación a una cámara de muestra 120. La cámara de muestra 120
incluye una muestra de componentes múltiples dentro de sí. Un
detector 130 recibe la señal de excitación que puede ser modificada
por la muestra dentro de la cámara de muestra 120. El elemento de
procesamiento 140 está acoplado a, o puede ser integrado con, el
detector 130 y determina las concentraciones de los componentes de
la muestra de componentes múltiples. Esta determinación incluye el
método descrito más arriba en que los efectos no lineales son
tomados en cuenta como parte de la determinación y proporciona así
una estimación más exacta de la concentración del componente de una
muestra de componentes múltiples.
Como se muestra más arriba el método y el
aparato descritos en la presente proporcionan un análisis más exacto
de muestras que tienen turbidez y/o alta absorbancia teniendo en
cuenta el efecto de los parámetros no lineales sobre la medición.
El término no lineal es incorporado en el análisis mutivariado que
resulta en una exactitud incrementada del análisis.
Habiendo descritos las modalidades preferidas de
la invención será ahora más evidente para los de experiencia
ordinaria en la técnica que pueden hacerse varias modificaciones a
la invención descrita en la presente. Se considera entonces que la
invención no debe ser limitada a las modalidades descritas, sino
únicamente por el alcance de las reivindicaciones anexas.
Claims (2)
1. Un método para determinar estimaciones de la
concentración de uno o más componentes de una muestra de sangre
utilizando análisis espectroscópicos que comprende las etapas
de:
estimar una matriz de vectores que representa
los espectros de absorción de los componentes individuales de dicha
muestra de componentes múltiples y de los vectores que representan
otros efectos;
estimar las concentraciones de uno o más
componentes de dicha muestra de componentes múltiples;
usar las concentraciones de los componentes
estimadas para refinar mejor uno de los vectores que representan
otros efectos; y
repetir el proceso hasta que un estimativo
satisfactorio de las concentraciones de los componentes sea
obtenido;
Caracterizado porque:
Dicho uno de los vectores que representa otros
efectos representa una contribución no lineal y comprende el
cuadrado de la absorbancia estimada para una muestra no turbia de
dicha muestra de sangre.
2. El método de la reivindicación 1 donde dicha
muestra de sangre comprende sangre lisada.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6001897P | 1997-09-25 | 1997-09-25 | |
| US60018 | 1997-09-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2322782T3 true ES2322782T3 (es) | 2009-06-26 |
Family
ID=22026811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98944143T Expired - Lifetime ES2322782T3 (es) | 1997-09-25 | 1998-09-24 | Analisis espectroscopico de muestras con turbidez y alta absorbancia. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6219132B1 (es) |
| EP (1) | EP1017993B1 (es) |
| JP (1) | JP2001517791A (es) |
| AT (1) | ATE428917T1 (es) |
| AU (1) | AU9180498A (es) |
| DE (1) | DE69840750D1 (es) |
| DK (1) | DK1017993T3 (es) |
| ES (1) | ES2322782T3 (es) |
| WO (1) | WO1999015880A1 (es) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7383069B2 (en) * | 1997-08-14 | 2008-06-03 | Sensys Medical, Inc. | Method of sample control and calibration adjustment for use with a noninvasive analyzer |
| US6871169B1 (en) * | 1997-08-14 | 2005-03-22 | Sensys Medical, Inc. | Combinative multivariate calibration that enhances prediction ability through removal of over-modeled regions |
| JP2002502980A (ja) * | 1998-02-10 | 2002-01-29 | イーワイ ラボラトリーズ インコーポレイテッド | 試料ホルダ起伏形状を補償し且つシステム・ノイズのロック除去を行う反射測定システム |
| US6408321B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-06-18 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for mapping components of descriptor vectors to a space that discriminates between groups |
| US20020058028A1 (en) * | 1999-05-05 | 2002-05-16 | Mark K. Malmros | Method of in situ diagnosis by spectroscopic analysis of biological stain compositions |
| JP4863595B2 (ja) * | 2000-04-17 | 2012-01-25 | ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニー | 混合物の分析方法 |
| IES20010474A2 (en) * | 2000-05-16 | 2002-12-11 | Jeacle Ltd | Photometric analysis of water suspensions |
| EP1398618A3 (en) | 2002-09-11 | 2004-07-28 | Horiba, Ltd. | Multi-component analyzing apparatus |
| WO2005083432A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-09-09 | Chengdu Kuachang Medical Industrial Limited | The detecting method of chip and the detecting device |
| EP1774333A1 (en) * | 2004-07-21 | 2007-04-18 | Chengdu Kuachang Medical Industrial Limited | Testing method of analytic chip of multiple reactors, the analytic chip, and the testing device |
| CN101151513A (zh) * | 2005-02-09 | 2008-03-26 | 音莱特解决方案有限公司 | 分析物无创检测的方法和装置 |
| US7127372B2 (en) * | 2005-02-24 | 2006-10-24 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Retro-regression residual remediation for spectral/signal identification |
| EP2449354B1 (en) | 2009-07-30 | 2020-06-03 | Halliburton Energy Services Inc. | Energy intensity transformation |
| FR2956207B1 (fr) * | 2010-02-10 | 2012-05-04 | Horiba Abx Sas | Dispositif et procede de mesures multiparametriques de microparticules dans un fluide |
| WO2013155115A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | Mec Dynamics Corporation | Measurement of total hemoglobin in whole blood |
| US9874515B2 (en) * | 2013-06-04 | 2018-01-23 | Foss Analytical A/S | Method of and apparatus for correcting for intensity deviations in a spectrometer |
| JP6499846B2 (ja) * | 2014-11-17 | 2019-04-10 | 株式会社堀場製作所 | 吸光分析装置及びその検量線作成方法 |
| US9976946B2 (en) | 2016-04-21 | 2018-05-22 | Instrumentation Laboratory Company | Optical flow cell and test head apparatus |
| US10288556B2 (en) | 2016-04-21 | 2019-05-14 | Instrumentation Laboratory Company | Optical flow cell apparatus and method for reducing deflection of sample chamber |
| WO2018017199A1 (en) | 2016-07-18 | 2018-01-25 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | System and method for optical whole blood hemolysis detection |
| GB2554411A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-04 | Sumitomo Chemical Co | Analytical test device |
| JP6743627B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2020-08-19 | 富士通株式会社 | 懸濁した溶液中の溶質の濃度を求める方法及び装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4174202A (en) | 1977-11-28 | 1979-11-13 | The Dow Chemical Company | Kit and method for testing liquids for hydrogen sulfide content |
| JPS5484781A (en) * | 1977-12-19 | 1979-07-05 | Hitachi Ltd | Absorptiometric analysis method |
| US4800282A (en) | 1985-02-07 | 1989-01-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for detecting residual organic compounds |
| DK282085D0 (da) | 1985-06-21 | 1985-06-21 | Radiometer As | Fremgangsmaade og apparat til bestemmelse af blodkomponenter |
| US6262798B1 (en) * | 1992-09-29 | 2001-07-17 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for direct spectrophotometric measurements in unaltered whole blood |
| US5046846A (en) | 1989-03-22 | 1991-09-10 | The Lubrizol Corporation | Method and apparatus for spectroscopic comparison of compositions |
| US5568400A (en) * | 1989-09-01 | 1996-10-22 | Stark; Edward W. | Multiplicative signal correction method and apparatus |
| US5125747A (en) | 1990-10-12 | 1992-06-30 | Tytronics, Inc. | Optical analytical instrument and method having improved calibration |
| EP0522674B1 (en) * | 1991-07-12 | 1998-11-11 | Mark R. Robinson | Oximeter for reliable clinical determination of blood oxygen saturation in a fetus |
| AT400639B (de) * | 1994-07-18 | 1996-02-26 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Verfahren zur bestimmung der konzentration c eines in einer trägersubstanz homogen verteilten absorbens |
| US5724268A (en) * | 1995-06-29 | 1998-03-03 | Chiron Diagnostics Corporation | Apparatus and methods for the analytical determination of sample component concentrations that account for experimental error |
| US6070093A (en) * | 1997-12-02 | 2000-05-30 | Abbott Laboratories | Multiplex sensor and method of use |
-
1998
- 1998-09-24 US US09/159,944 patent/US6219132B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-24 DK DK98944143T patent/DK1017993T3/da active
- 1998-09-24 WO PCT/IB1998/001492 patent/WO1999015880A1/en not_active Ceased
- 1998-09-24 AU AU91804/98A patent/AU9180498A/en not_active Abandoned
- 1998-09-24 ES ES98944143T patent/ES2322782T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-24 EP EP98944143A patent/EP1017993B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-24 JP JP2000513129A patent/JP2001517791A/ja not_active Withdrawn
- 1998-09-24 AT AT98944143T patent/ATE428917T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-09-24 DE DE69840750T patent/DE69840750D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-12-10 US US09/459,129 patent/US6172744B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU9180498A (en) | 1999-04-12 |
| WO1999015880A1 (en) | 1999-04-01 |
| EP1017993A1 (en) | 2000-07-12 |
| EP1017993B1 (en) | 2009-04-15 |
| DE69840750D1 (de) | 2009-05-28 |
| DK1017993T3 (da) | 2009-07-27 |
| ATE428917T1 (de) | 2009-05-15 |
| US6172744B1 (en) | 2001-01-09 |
| US6219132B1 (en) | 2001-04-17 |
| JP2001517791A (ja) | 2001-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2266614T3 (es) | Metodo para la determiacion cuantitativa de hemoglobina en sangre completa sin diluir, ni hemolizar. | |
| EP1017993B1 (en) | Spectroscopic analysis of samples with turbidity and high absorbance | |
| CN105823739B (zh) | 用于确定体液样本中脂质和其他干扰物质的方法 | |
| EP0743513B1 (en) | Spectrometry and Optical Measuring Method and Apparatus | |
| EP2016390B1 (en) | A method and a system for quantitative hemoglobin determination | |
| US6709311B2 (en) | Spectroscopic measurement of the chemical constituents of a CMP slurry | |
| US7920252B2 (en) | Method and apparatus for spectrophotometric characterization of turbid materials | |
| EP0419222B1 (en) | Method for the prediction of properties of biological matter by analysis of the near-infrared spectrum thereof | |
| CN101501464A (zh) | 用于分析物的无创伤性确定的方法及设备 | |
| JP6120842B2 (ja) | 体液中の物質の濃度を測定するための方法及びシステム | |
| Jensen et al. | Near-infrared transmission spectroscopy of aqueous solutions: Influence of optical pathlength on signal-to-noise ratio | |
| JPH1019885A (ja) | 濃度測定装置およびその方法 | |
| CN106104259A (zh) | 成分测定装置、方法以及程序 | |
| AU4113801A (en) | Method and apparatus for detecting mastitis by using visible light and/or near infrared light | |
| JPH04190141A (ja) | 水分含量を有する生物学的物質の分析方法 | |
| Roesler et al. | Spectrophotometric measurements of particulate absorption using filter pads | |
| Johnston et al. | Performance comparison between high and low resolution spectrophotometers used in a white light surface plasmon resonance sensor | |
| Heise et al. | Clinical chemistry and near infrared spectroscopy: multicomponent assay for human plasma and its evaluation for the determination of blood substrates | |
| EP1136811B1 (en) | Method and device for measuring internal information of scattering absorber | |
| US9029161B2 (en) | Apparatus and method for dating a body or body sample | |
| JPH07151677A (ja) | 濃度計 | |
| Amerov et al. | Kromoscopic analysis in two-and three-component aqueous solutions of blood constituents | |
| Golden et al. | Analytical lines for long-path infrared absorption spectrometry of air pollutants | |
| Cole et al. | NIST Spectroscopic Measurement Standards | |
| CN109632651A (zh) | 浑浊介质多参数光谱测量方法及测量系统 |