CN113011549A

CN113011549A - 一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法

Info

Publication number: CN113011549A
Application number: CN202110190795.7A
Authority: CN
Inventors: 张冠斌; 王怀林; 赵松; 刘继刚; 高云; 尹维
Original assignee: Mianyang People's Hospital; Chongqing Capitalbiodx Medical Technology Co ltd
Current assignee: Mianyang People's Hospital; Chongqing Capitalbiodx Medical Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2021-06-22
Also published as: JP7345646B2; US20230146779A1; JP2023518137A; WO2022174511A1

Abstract

本发明公开了一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法。本发明采用固定步进长度，连续多点读值，获取完整的关于检测位置和发光值的对应图。选取最高值左右两侧最近处的发光值各两个，两侧各连接最近处发光值构成直线，两条直线交点作为近似最高发光值。本发明为一种测量和计算方法，能自适应被检测物的随机位置，稳定地得到其近似最高发光值，减少了为确认测量位置的准确性而增加的硬件复杂设计和成本。

Description

一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法

技术领域

本发明涉及化学发光免疫分析技术领域，具体涉及一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法。

背景技术

化学发光免疫分析仪中，使用光子计数器对被检测物进行发光值测量时，通常采用在固定位置测量一次被检测物发光值的方法。固定位置的确定一般是通过校准来实现，校准使被检测物中心，与光子计数器探头中心对准，以期获得受最少损失的最高发光值。

最简单的测量方式为开环控制，光子计数器探头或被检测物从复位位置运动到校准位置后进行发光值测量，运动过程中没有反馈信号对运动步数进行纠正，测量的位置可能出现偏差；更加普遍应用的为闭环控制，在开环控制的基础上，增加了反馈信号输入，如码盘和编码器，使每次测量前的运动步长都得到了纠正，实现了重复位置测量的要求。

如图1所示，A为被检测物，具体为产生发光的复合物液体检测窗口；B为光子计数器探头。A、B受机械部件约束，周围没有杂散光。A、B越同心，越靠近，则测得的发光值越强。

在实际测试过程中，被检测物需要被更换，更换后被检测物的位置受安放基座和被检测物承载容器之间间隙和误差影响，存在一定的偏差，使得在每次测量时，测得的发光值都在最高发光值以下。由于不能实现稳定的偏移，测得的发光值总是以不可确定的误差分布在最高发光值以下。而这样的偏移是不能通过上述的校准方法来校正的。

由此，A是会产生偏移的，即使B在控制下能重复到位，通过固定位置来测量最高发光值的方法，理论上不可能实现。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法解决了不能测量或计算出真实最高发光值的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，包括以下步骤：

S1、光子计数器探头B以距离d为步进，从光子计数器探头B的左边沿点P4进入被检测物A的左边沿点P1开始，到光子计数器探头B的左边沿点P3脱离被检测物A的右边沿点P2结束；

S2、在光子计数器探头每运动步进d时，采集一次发光值，并将发光值数据记录到F[i]数组中，i为测量位置，F[i]为测量位置i的发光值数据；

S3、找出F[i]数组的最大值并将其设为F(X)；

S4、通过F(X-2)点和F(X-1)点形成直线a，通过F(X+2)点和F(X+1)点形成直线b，将直线a和直线b的交点Z的纵坐标作为最高发光值。

进一步地：所述步骤S2中F[i]数组共有(W1+W2)/d个发光值数据，其中W1为P1点到P2点之间的距离，W2为P3点到P4点之间的距离。

进一步地：所述步骤S4中F(X-2)点和F(X-1)点形成的直线为y＝k1*x+b1，其中k1为直线a的斜率，b1为直线a的y轴截距。

进一步地：所述步骤S4中F(X+2)点和F(X+1)点形成的直线为y＝k2*x+b2，其中k2为直线b的斜率，b2为直线b的y轴截距。

进一步地：所述步骤S4中最高发光值为(b2-b1)*k1)/(k1-k2)+b1或(b2-b1)*k2)/(k1-k2)+b2。

进一步地：所述步进d的值为1mm。

本发明的有益效果为：本发明采用固定步进长度，连续多点读值，获取完整的关于检测位置和发光值的对应图。选取最高值左右两侧最近处的发光值各两个，两侧各连接最近处发光值构成直线，两条直线交点作为近似最高发光值。

本发明为一种测量和计算方法，能自适应被检测物的随机位置，稳定地得到其近似最高发光值，减少了为确认测量位置的准确性而增加的硬件复杂设计和成本。当被检测物放置的位置产生偏差，不会影响测量位置和发光值的对应情况，也不会影响最高发光值和其附近发光值强度。

附图说明

图1为被检测物A和光子计数器探头B关系示意图；

图2为连续发光值读取起始位置示意图；

图3为连续发光值读取结束位置示意图；

图4为被检测物多点测量位置和对应位置发光值关系示意图；

图5为被检测物多点测量位置和对应位置发光值曲线示意图；

图6为近似最高发光值计算方法示意图；

图7为实施例中某化学发光免疫分析仪发光值检测机构示意图；

图8为实施例中测量位置和发光值相关性示意图；

图9为实施例中近似最高发光值计算方法示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图2和图3所示，A的左边沿为P1点、右边沿为P2点；B的左边沿为P3点，右边沿为P4点。P1点到P2点之间的距离为W1，P3点到P4点之间的距离为W2，P1和P2之间的中心为M1点。

光子计数器探头B以d距离为步进，从光子计数器探头B的P4点进入被检测物A的P1点区域开始，到光子计数器探头B的P3点脱离被检测物A的P2点区域结束。每运动d距离，采集一次发光值。整个过程中，采集得到(W1+W2)/d个发光值数据。

记录数据赋值到F[i]数组中。将i作为X轴，也就是测量位置，i＝(W1+W2)/d；将F[i]作为Y轴，也就是发光值。形成被检测物关于多点测量位置和对应位置发光值关系示意图，如图4所示。

找出F[i]数组最大值，设为F(X)。由于最高发光值是在被检测物A与光子计数器探头B同心时产生。当被检测物A被放置后，最高发光值只存在于光子计数器探头B移动过程中，对准被检测物A的中心点上。只有采集F(X)的位置点和同心位置点重合时，F(X)才是最高发光值。光子计数器探头B以步进d距离进行运动和测量，采集F(X)的位置点和同心位置点难以重合，F(X)小于最高发光值。

由于F(X)已经是运动后采集发光值中的最大值，所以采集最高发光值位置点存在于采集F(X-1)发光值位置点和采集F(X+1)发光值位置点之间某个位置，设采集位置点为Xˊ，最高发光值则为F(Xˊ)。

将F[i]值在图表中发光值位点使用线段连接起来，设F(x)＝kx+b，如图5所示。

当d距离足够小，使能采集到的最高发光值时：

a、F(Xˊ)＝kXˊ*x+bXˊ，其中，kXˊ＝0，bXˊ＝当前发光值＝最高发光值；

b、F(Xˊ-1)中，kXˊ-1＞0且lim(kXˊ-1)＝0；

c、F(Xˊ+1)中，kXˊ+1＜0且lim(kXˊ+1)＝0。

d、同理，F(Xˊ-2)中，kXˊ-2＞kXˊ-1＞0；

e、F(Xˊ+2)中，kXˊ+2＜kXˊ+1＜0。

由此可知，X越趋近于Xˊ位置，对应F(X)的斜率kX越趋近于0。

当d足够小，设F(Xˊ-2)与F(Xˊ-1)两点形成连线aˊ，设F(Xˊ+2)与F(Xˊ+1)两点形成连线bˊ。aˊ有极小的正斜率，bˊ有极小的负斜率，其交点为最高发光值F(Xˊ)。

设F(X-2)、F(X-1)两点形成连线a，设F(X+2)、F(X+1)两点形成连线b，两直线重合于以红色标记的交点Z，如图6所示。交点Z大于最高发光值F(Xˊ)，其差值取决于d值的精细度：d值越小，差值越小；d值越大，差值越大。

在确定的步进d距离情况下，连线a和连线b反应出被检测物最高发光值两侧发光的特性，该特性是稳定的。按照同样反应条件生成的若干个被检测物，其发光特性相同，计算出的交点Z值稳定，可以作为近似最高发光值。

采集发光值F(X)虽然是直接采集到的真实值发光值，但是该值是不可确定的，不能等价于或计算应用于最高发光值。

设F(X-2)、F(X-1)两点构成的直线为y＝k1*x+b1，设F(X+2)、F(X+1)两点构成直线为y＝k2*x+b2。

联立方程，计算出两直线的相交点为((b2-b1)/(k1-k2),(b2-b1)*k1)/(k1-k2)+b1)(或另外一种描述((b2-b1)/(k1-k2),(b2-b1)*k2)/(k1-k2)+b2))，即近似最高发光值为：(b2-b1)*k1)/(k1-k2)+b1(或另外一种描述(b2-b1)*k2)/(k1-k2)+b2)。

本发明实施例步骤如下：

某化学发光免疫分析仪，发光值检测机构如下图所示。光子计数器在光子计数器运动轨道可以往复运动，对被检测物进行连续多点读值。分析仪有4个检测孔位，某种高发光值的被检测物放置在最内侧检测孔位内。如图7所示。

控制光子计数器从被检测通道开孔边左边沿以1毫米为步进运动，每运动一个步进，进行一次读值。共采集了25个点的发光值。

将采集到的数据根据采集的先后顺序，存放到F[x]数组中。F[x]曲线如图8所示：

根据真实发光值计算方法，找到数据最大值为F(13)，将点F(12)＝9686，F(11)＝9001带入y＝k1*x+b1。求得k1＝9686–9001＝685，b1＝9686-685*12＝1466；将点F(14)＝9952，F(15)＝9493带入y＝k2*x+b2。求得k2＝9493-9952＝-459，b2＝9952+459*14＝16378。得到两条直线，如图9所示。

最后求得发光值(b2-b1)*k2)/(k1-k2)+b2＝((16378-1466)*(-459))/(685+459)+16378≈10394.95。

本次测量后，计算得到的近似最高发光值为10395。

Claims

1.一种应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3、找出F[i]数组的最大值并将其设为F(X)；

2.根据权利要求1所述的应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，其特征在于，所述步骤S2中F[i]数组共有(W1+W2)/d个发光值数据，其中W1为P1点到P2点之间的距离，W2为P3点到P4点之间的距离。

3.根据权利要求1所述的应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，其特征在于，所述步骤S4中F(X-2)点和F(X-1)点形成的直线为y＝k1*x+b1，其中k1为直线a的斜率，b1为直线a的y轴截距。

4.根据权利要求3所述的应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，其特征在于，所述步骤S4中F(X+2)点和F(X+1)点形成的直线为y＝k2*x+b2，其中k2为直线b的斜率，b2为直线b的y轴截距。

5.根据权利要求4所述的应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，其特征在于，所述步骤S4中最高发光值为(b2-b1)*k1)/(k1-k2)+b1或(b2-b1)*k2)/(k1-k2)+b2。

6.根据权利要求1所述的应用于化学发光分析仪发光值的自适应测量计算方法，其特征在于，所述步进d的值为1mm。