DE3627659A1 - Verfahren zum verarbeiten und auswerten eines elektrophoretischen bildes, verfahren zum anzeigen eines elektrophoretogramms, und aufzeichnungstraeger zum aufzeichnen eines elektrophoretogramms - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Technik zum Verarbeiten und Analysieren bzw. Auswerten eines elektrophoretischen Bildes.

Die Analyse bzw. Bestimmung von in einer Serumprobe enthaltenen Proteinen ist bisher auf elektrophoretischem Wege vorgenommen worden, weil durch die Elektrophorese eine Vielzahl von für die Diagnose verschiedener Krankheiten nützlichen Daten gewonnen werden kann. Deshalb wird die Elektrophorese von Serumproben heute im allgemeinen als eine der ersten Untersuchungsmaßnahmen durchgeführt. Die Elektrophorese einer Serumprobe ist automatisiert worden und ist zu einem Haupttest bei der Bestimmung der in einer Serumprobe enthaltenen verschiedenen Proteinarten geworden.

Bei der automatischen Vorrichtung zur Durchführung der Elektrophorese werden Serumproben mittels einer Auftragseinrichtung auf ein Substrat, z. B. einen Zelluloseazetat-Film, aufgetragen und in einer Elektrophoresekammer dem Elektrophoreseprozeß während einer bestimmten Zeitdauer unterworfen. Sodann wird das Substrat nacheinander gefärbt, entfärbt und getrocknet und in ein Dekalin enthaltendes Densitometer eingeführt, in dem elektrophoretische Bilder von Serumproben sichtbar gemacht werden. Letztere werden mit einem Lichtstrahl fotoelektrisch abgetastet, um elektrophoretische Bildsignale zu erhalten. Als nächstes werden die prozentualen Anteile von Albumin (Alb), α₁-Globulin (α₁), α₂-Globulin (α₂), β-Globulin (β) und γ-Globulin (γ), das A/G-Verhältnis des anteilsmäßigen Prozentsatzes von Albumin zum Gesamtprozentsatz der α₁-, α₂-, β- und γ-Globuline sowie absolute Konzentrationswerte dieser Proteine berechnet und zusammen mit einem Elektrophoretogramm, also einem Densitogramm, in einem Untersuchungsbericht ausgedruckt. Diese Ergebnisse werden auch in einer Anzeigevorrichtung, z. B. einer Kathodenstrahlröhre, dargestellt.

Bei der bekannten Elektrophorese-Vorrichtung wird für das Elektrophoretogramm eine automatische Bereichskontrolle vorgenommen, derart, daß eine Spitze der Albumin-Fraktion, die gewöhnlich den höchsten Wert aufweist, stets ein bestimmtes konstantes Niveau annimmt. In diesem Falle können Veränderungen der Absolutwerte für die jeweiligen Stoffe nicht festgestellt werden. Ferner ist es bei dem bekannten Verfahren zum Auswerten und Verarbeiten des elektrophoretischen Bildes schwierig, wichtige Daten oder Informationen, z. B. das Vorhandensein von monoklonalem Protein (M-Protein), Unterschiede oder Schwankungen in der elektrophoretischen Beweglichkeit, und das Vorhandensein spezifischer Wellen- bzw. Kurvenformen, z. B. γ-Unterdrückung, β-γ-Überbrückung und asymmetrische Verbreiterung (leading), zu ermitteln. Zur Diagnose verschiedener Krankheiten mit Hilfe des bekannten Elektrophoretogramms ist daher fachmännische Erfahrung in beträchtlichem Umfange erforderlich. Veränderungen bei den Absolutwerten für die Proteine können anhand des Elektrophoretogramms festgestellt werden, wenn auf das Substrat stets eine gleiche Menge des zu untersuchenden Probeserums aufgetragen wird. Dies ist jedoch in der Praxis sehr schwierig, weil die aufzutragenden Probenmengen sehr klein sind. Ferner ändert sich die Substratlänge, über die sich das elektrophoretische Bild erstreckt, in hohem Maße in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren der Elektrophorese.

Um aus dem dargestellten Elektrophoretogramm und den aus den prozentualen Fraktionsanteilen errechneten Werten Krankheiten diagnostizieren zu können, ist beträchtliche Erfahrung und Übung erforderlich, die nicht bei jeder der mit solchen Untersuchungen beauftragten Person gleich sind.

Es sind verschiedene Wege zur Diagnose von Krankheiten anhand von durch Elektrophorese gewonnenen Untersuchungsergebnissen vorgeschlagen worden. So zeigt das in Fig. 1 dargestellte Flußdiagramm verschiedene Schritte, mit denen sich aus der Gesamtmenge an Proteinen und den aus der Proteingesamtmenge und den jeweiligen prozentualen Fraktionsanteilen errechneten Mengen der einzelnen Proteine Krankheiten voneinander unterscheiden lassen. Bei diesem Prozeß müssen spezifische Wellen- bzw. Kurvenformen oder Konfigurationen des Elektrophoretogramms, z. B. M-Protein, γ-Unterdrückung und β-γ-Überbrückung aus dem Elektrophoretogramm ermittelt werden. Weil jedoch bei dem bekannten Verfahren für das Elektrophoretogramm die automatische Bereichskontrolle vorgenommen wird, derart, daß der Spitzenpunkt des Albumin- Fraktions-Bildes, welches den höchsten Wert hat, ein bestimmtes konstantes Niveau annimmt, ist es selbst für erfahrene und geübte Mediziner sehr schwierig, die erwähnten spezifischen Kurvenformen festzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Auswerten und Verarbeiten eines elektrophoretischen Bildes zu schaffen, das ein Elektrophoretogramm liefert, welches Konzentrationsänderungen der jeweiligen Stoffe exakt darstellt und somit für die Diagnose von Krankheiten zweckdienliche Daten oder Informationen liefert.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Anzeigen eines Elektrophoretogramms zu schaffen, nach dem Konzentrationsänderungen der in Proben enthaltenen jeweiligen Stoffe bequem und exakt beurteilt und somit Krankheiten genau diagnostiziert werden können, auch dann, wenn die auf Substrate aufgetragenen Probemengen und elektrophoretische Wanderungslängen, über welche sich auf den Substraten Fraktionsbilder der Probenstoffe erstrecken, verschieden sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Aufzeichnungsträger zu schaffen, auf dem ein Elektrophoretogramm in überlagerter Darstellung mit einem Standard-Elektrophoretogramm einer Normalprobe aufgezeichnet werden kann.

Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Angabe von Ergebnissen einer elektrophoretischen Untersuchung zu schaffen, nach dem Daten und Informationen aus einem Elektrophoretogramm bequem und exakt ausgelesen werden können.

Verfahren und ein Aufzeichnungsträger, die diese Aufgaben lösen, sind in den Ansprüchen 1, 22 und 32 bzw. 17 und mit vorteilhaften Ausgestaltungen in den zugehörigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm für ein bekanntes Verfahren zum Ableiten von Untersuchungsergebnissen aus einem Elektrophoretogramm,

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung eines Densitometers zum Abtasten eines auf einem Substrat erzeugten elektrophoretischen Bildes,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Vorgehensweise beim Abtasten des elektrophoretischen Bildes,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5 ein Flußdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Normalisierung des Elektrophoretogramms,

Fig. 6 ein Elektrophoretogramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ermitteln von zwei Bezugspunkten,

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anzeigen normalisierter Elektrophoretogramme,

Fig. 8, 9, 10 und 11 Beispiele von Elektrophoretogrammen, die zusammen mit einem Standard-Elektrophoretogramm oder einem Normalbereich angezeigt werden,

Fig. 12 Beispiele von Elektrophoretogrammen mit spezifischen Musterkonfigurationen,

Fig. 13 ein Flußdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln des M-Proteins,

Fig. 14, 15 und 16 Teile von Elektrophoretogrammen mit spezifischen Konfigurationen,

Fig. 17 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln einer β-γ-Überbrückung,

Fig. 18 ein Elektrophoretogramm mit einer asymmetrischen Verbreiterung,

Fig. 19 ein Flußdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln der asymmetrischen Verbreiterung,

Fig. 20 und 21 Teile von Elektrophoretogrammen zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln der Symmetrie,

Fig. 22 und 23 Beispiele von Mustern, die zusammen mit Elektrophoretogrammen ausgedruckt werden, und

Fig. 24 weitere Beispiele von in einem Untersuchungsbericht ausgedruckten Mustern.

Bei dem in Fig. 2 mit seinem grundsätzlichen Aufbau dargestellten Densitometer einer Elektrophorese-Vorrichtung zum fotoelektrischen Abtasten eines elektrophoretischen Bildes wird ein zuvor eingefärbtes, entfärbtes und getrocknetes Substrat 1 mittels Transportrollen 2 in eine Lichtmeßstation 4 transportiert, die Dekalin 3 zum Transparentmachen des Substrates 1 enthält. Das Substrat 1 wird mit einer Lichtmeßvorrichtung 5 ausgemessen und mittels Austragsrollen 6 ausgetragen. Die Lichtmeßvorrichtung 5 umfaßt eine Lichtquelle 5 a zum Aussenden eines Lichtstrahls und einen Lichtempfänger 5 b zum Empfangen eines vom Substrat 1 durchgelassenen Lichtstrahls. Die Lichtmeßvorrichtung 5 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit von z. B. 8 mm/s in einer Abtastrichtung b rechtwinkling zur Transportrichtung a des Substrates 1 bewegt (s. Fig. 3). Auf diese Weise werden auf dem Substrat 1 ausgebildete elektrophoretische Bilder 7 der verschiedenen Komponenten fotoelektrisch abgetastet, um ein elektrophoretisches Bildsignal zu erzeugen.

Dieses elektrophoretische Bildsignal wird in einer zweckdienlichen Abtastperiode abgetastet, um eine Reihe von digitalen Datenproben abzuleiten. Verschiedene Meßwerte der Prüfgegenstände, z. B. prozentuale Fraktionsanteile, werden aus diesen Datenproben errechnet und mit einem Drucker in einem Untersuchungsbericht ausgedruckt. Auf den Untersuchungsbericht wird auch ein Elektrophoretogramm aufgezeichnet. Ein auf dem Untersuchungsbericht aufgezeichnetes Elektrophoretogramm für eine menschliche Blutserumprobe enthält Anteile von Präalbumin (Eiweiß-Vorläufer), Albumin, α₁-Globulin, α₂-Globulin, β-Globulin und γ-Globulin; diese Anteile bzw. Fraktionen werden in der angegebenen Reihenfolge nacheinander aufgezeichnet.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild für eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es sind verschiedene Arten von Proteinen zu analysieren, die in Serumproben von Menschen enthalten sind. Auf einem Substrat 1 werden ein oder mehrere Satz elektrophoretische Bilder einer oder mehrerer Serumproben erzeugt und mit einem Densitometer, das eine Lichtquelle 5 a und einen Lichtempfänger 5 b umfaßt, fotoelektrisch abgetastet. Das Densitometer selbst ist von gleichem Aufbau wie das bekannte Densitometer. Die Lichtquelle 5 a und der Lichtempfänger 5 b werden in bezug auf das Substrat 1 in einer Abtastrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit von z. B. 8 mm/s bewegt. Ein fotoelektrisch umgewandeltes Ausgangssignal des Lichtempfängers 5 b wird in einem logarithmischen Verstärker 12 verstärkt und in ein Signal umgewandelt, das eine optische Absorption der elektrophoretischen Bilder, das sind die Fraktionsbilder der verschiedenen Proteinarten, darstellt. Deshalb wird dieses Signal auch als elektrophoretisches Bildsignal bezeichnet. Das umgewandelte elektrophoretische Bildsignal wird dann abgetastet und von einem Analog-Digital- Wandler 13 in digitale Datenproben umgewandelt. Dies geschieht synchron mit Taktimpulsen mit einem Impulsabstand, der einer Abtastperiode entspricht, die entsprechend den Untersuchungsbedingungen, z. B. Dauer der Elektrophorese, bestimmt werden kann. Beim gezeigten Beispiel ist die Abtastperiode auf 12 m · s, die Elektrophorese-Dauer dagegen auf 40 Minuten eingestellt. Die erhaltenen digitalen Datenproben werden mit Steuerung durch eine Zentraleinheit 14 in einen Speicher 15 eingelesen und darin gespeichert. Die Vorrichtung umfaßt eine Tastatur 16 und eine Kathodenstrahlröhre 17 für die Eingabe und Überwachung verschiedener Befehle, Daten und Bilder, sowie eine Diskette 18 und einen Drucker 19.

Nachdem die im Speicher 15 gespeicherten Daten geglättet und die automatische Nullinieneinstellung durchgeführt worden ist, um Veränderungen der Grundlinie aufgrund von Schwankungen in der Lichtintensität auszuschließen, werden die Datenproben einem Normierungsprozeß unterworfen. Sodann werden die prozentualen Fraktionsanteile und ein A/G-Verhältnis errechnet und auf der Kathodenstrahlröhre 17 zusammen mit einem Densitogramm angezeigt. Diese Ergebnisse werden mittels des Druckers 19 in einem Untersuchungsbericht 20 aufgezeichnet. Die Information wird auch auf der Diskette 18 gespeichert.

Das Flußdiagramm der Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Normalisierungsverfahrens gemäß der Erfindung. Dabei ist ein Elektrophoretogramm von einer bestimmten elektrophoretischen Wanderungslänge durch 350 Datenproben bzw. Meßpunkte dargestellt, der Scheitelpunkt einer Albumin-Fraktion fällt mit dem Meßpunkt 100 zusammen, und der Scheitelpunkt der β-Globulin- Fraktion ist auf den Meßpunkt 200 gelegt. Die Albumin- Fraktion hat eine große Spitze, und die β-Globulin-Fraktion hat eine stabile Spitze, so daß diese Scheitel- bzw. Spitzenpunkte vorzugsweise als die Bezugspunkte für die Normierung gewählt werden können. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß durch A/D-Umwandeln des elektrophoretischen Bildsignals mehr als 350 Datenproben erhalten werden.

Beim Normalisieren werden zuerst aus den im Speicher 15 gespeicherten Datenproben die Bezugspunkte, d. h. die Spitzenpunkte der Albumin- und β-Globulin-Fraktionen ermittelt. Es werden nun mehrere Verfahren zum Ermitteln der Bezugspunkte beschrieben.

Erstes Verfahren zur Bezugspunktermittlung

Die Datenproben werden mit einem Schwellenpegel verglichen, um eine Reihe von Datenproben auszuwählen, welche den Schwellenpegel übersteigen (s. Fig. 6). Dieser Schwellenpegel ist so festgelegt worden, daß beide Endpunkte der ausgewählten bzw. ausgelesenen Reihe von Datenproben mit den Endpunkten der elektrophoretischen Wanderungslänge bzw. -strecke zusammenfallen. Sodann werden in Bereichen l ₁ und l ₂ Spitzen ermittelt, wobei diese Bereiche durch die linken und rechten Endpunkte der ausgewählten Reihe von Datenproben vorbestimmt sind. Ein im Bereich l ₁ die höchste Konzentration aufweisender Peak bzw. Spitze wird dann als die Spitze der Albumin-Fraktion angenommen, und eine im Bereich l ₂ ermittelte Spitze wird zur Spitze der β-Globulin-Fraktion bestimmt. Auf diese Weise können die Bezugspunkte im Elektrophoretogramm ermittelt werden.

Zweites Verfahren zur Bezugspunktermittlung

Bei einer Reihe von Datenproben werden letztere von beiden Endpunkten der Reihe her nacheinander kumuliert, und wenn die kumulierten Werte zugehörige vorbestimmte Werte erreichen, werden zugehörige Meßstellen zu Endpunkten des Densitogramms bestimmt. Sodann werden auf dieselbe Weise wie beim ersten Verfahren die Spitzen der Albumin- und β-Globulin- Fraktionen in den Bereichen l ₁ und l ₂ ermittelt. Beispielsweise, wenn ein kumulierter Wert von Datenproben vom linken Ende, d. h. auf der der positiven Polarität entsprechenden Seite der Albumin-Fraktion her gleich wird zwei Prozent eines Gesamtkumulationswertes, und wenn ein kumulierter Wert vom rechten Ende, d. h. auf der der negativen Polarität entsprechenden Seite des γ-Globulin-Bildes her gleich wird ein Prozent des Gesamtkumulationswertes, wird es möglich, Datenproben auszuwählen, die das elektrophoretische Bild darstellen, welches im wesentlichen der durch Prüfen mit dem unbewaffneten Auge erhaltenen elektrophoretischen Wanderungslänge entspricht.

Drittes Verfahren zur Bezugspunktermittlung

Auf das Substrat wird auch eine Normal- oder Standard-Serumprobe aufgetragen, um von ihr ein elektrophoretisches Standardbild zu erzeugen. Dieses wird dann abgetastet, um eine Reihe von Standard-Datenproben abzuleiten. Sodann wird die Position der Spitze von der Albumin-Fraktion der Standardprobe ermittelt und danach die Position der Spitze vom β- Globulin als dritte Spitze bei Zählung von der Albumin-Spitze zu der der negativen Polarität entsprechenden Seite hin. Sodann wird ein Spitzenpunkt der Albumin-Fraktion einer Testprobe ermittelt, wonach ein Spitzenpunkt der β-Globulin- Fraktion in der Weise ermittelt wird, daß eine Spitze in der Nähe einer Position ermittelt wird, die zu der der negativen Polarität entsprechenden Seite hin um eine Strecke verlagert ist, welche dem Abstand zwischen der Albumin-Spitze und der β-Globulin-Spitze der Standardprobe gleich ist. Bei diesem Verfahren kann der Spitzenpunkt der Albumin-Fraktion durch Vergleichen der Datenproben mit einem Schwellenpegel von relativ großer Amplitude ermittelt werden, weil die Albumin- Spitze von beträchtlicher Höhe ist. Ferner kann die Spitze der Albumin-Fraktion nach dem in der prioritätsgleichen US- Patentanmeldung 8 26 991 vom 7. Februar 1986 beschriebenen Verfahren ermittelt werden, bei dem zuerst unter allen Datenproben der größte Spitzenwert D _M ermittelt wird. Sodann wird als die Albumin-Spitze diejenige Spitze ermittelt, die von der der positiven Polarität entsprechenden Seite her als erste einen Schwellenpegel, der ein Sechzehntel des Spitzenwertes D _M beträgt, übersteigt. Der Schwellenpegel D _M /16 wird empirisch so festgelegt, daß die Spitze einer Präalbumin- bzw. Eiweiß-Vorläufer-Fraktion sicher unberücksichtigt bleibt, und selbst wenn D _M nicht die Albumin-Spitze ist, kann die Albumin-Spitze zuverlässig ermittelt werden. Es ist auch möglich, einen Schwellenpegel zu benutzen, der nicht gleich D _M /16 ist.

In der vorstehend erläuterten Weise ist es möglich, die Position der Albumin-Fraktions-Spitze, die gewöhnlich einen bemerkenswert hohen Wert hat, und die Position der β-Globulin- Fraktions-Spitze zu ermitteln, deren Lage im Elektrophoretogramm sehr stabil ist.

Normalisierung in bezug auf die X-Achse

Im folgenden Schritt II werden die Datenproben in bezug auf die X-Achse normalisiert, derart, daß die Albumin- und β- Globulin-Spitzen mit vorbestimmten Punkten im Elektrophoretogramm, d. h. mit dem Meßpunkt 100 bzw. 200 zusammenfallen. Beispielsweise, wenn die für Albumin und β-Globulin der Serumprobe ermittelten Spitzen auf dem Meßpunkt 120 bzw. 230 liegen, ist der Abstand zwischen diesen Punkten 230-120 = 110. Sodann werden die Datenproben entlang der X-Achse entsprechend dem Verhältnis dieses Abstandes 110 zu einem Standardabstand 100 (= 200-100) verschoben und die Albumin- und β-Globulin-Spitze zur Koinzidenz mit dem Meßpunkt 100 bzw. 200 gebracht. Kommen in den ermittelten Datenproben der Testprobe eine oder mehrere Datenproben, die Meßstellen auf der X-Achse entsprechen, nicht vor, müssen Datenproben durch Interpolieren gebildet werden.

Auf diese Weise wird die Normalisierung in bezug auf die X- Achse durchgeführt. Sodann wird die Zahl der Datenproben gleich gemacht mit dem Standardwert 350, und die Albumin- und β-Globulin-Spitzen werden auf die vorbestimmten Positionen bei den Meßstellen 100 und 200 gelegt.

Normalisierung in bezug auf die Y-Achse

Im Verfahrensschritt III wird die Normalisierung in bezug auf die Y-Achse entsprechend dem Verhältnis der Anzahl Datenproben der Testprobe zwischen den beiden Bezugspunkten zur Anzahl Proben zwischen den beiden vorbestimmten Punkten auf der X-Achse durchgeführt. Beim obengenannten Beispiel ist dieses Verhältnis 110 : 100. D. h. die Werte von 350 Datenproben werden mit der Verhältniszahl 110/100 multipliziert. Sodann wird ein Kumulationswert der 350 normalisierten Proben im wesentlichen gleich gemacht einem kumulierten Wert der nicht normalisierten Proben der Testprobe zwischen entsprechenden Spitzenpunkten. Mit anderen Worten, beim gezeigten Beispiel wird jede der 350 Datenproben zur Normalisierung in bezug auf die Y-Achse mit 110/100 multipliziert.

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden ausgeführt durch Auslesen der Datenproben aus dem Speicher 15 unter der Kontrolle der Zentraleinheit 14; die normalisierten Datenproben werden auf der Diskette 18 gespeichert.

Normalisierung der Konzentration

Im Verfahrensschritt IV wird eine Normalisierung der Konzentration durchgeführt. Hierbei werden Kumulationswerte zugehöriger Fraktionsbilder zu absoluten Konzentrationswerten der jeweiligen Proteine in der Testprobe in Beziehung gesetzt. Zu diesem Zweck wird die Gesamtmenge der Proteine oder die Albumin-Menge mit einem von der Elektrophorese-Vorrichtung getrennten chemischen Analysiergerät gemessen. Die Eintragung dieses Meßwertes erfolgt über die Tastatur 16, direkt vom Analysiergerät aus oder über ein mit dem Analysiergerät gekoppeltes Kontrollrechnersystems in direkter oder indirekter Verarbeitung. Die auf diese Weise eingelesene Information wird auf der Diskette 18 gespeichert. Zur gleichen Zeit wird auf der Diskette 18 auch ein Bezugskumulationswert für eine Einheitsdichte (1 g/dl) des gemessenen absoluten Konzentrationswertes gespeichert. Beispielsweise wird beim Einlesen des Konzentrationswertes von Albumin der Bezugskumulationswert für die Einheitskonzentration (1 g/dl) von Albumin auf z. B. 15 000 (A/D-umgewandelter Wert) gesetzt. Wenn dann die Albumin-Konzentration mit 4 g/dl eingegeben wird, wird zuerst ein Kumulationswert der Albumin-Fraktion in Übereinstimmung mit den normalisierten Datenproben errechnet; sodann wird das Verhältnis zwischen diesem errechneten Wert und dem der Albumin-Konzentration entsprechenden Bezugskumulationswert abgeleitet. Z. B., wenn der Kumulationswert der normalisierten Albumin-Fraktion nach A/D-Umwandlung 80 000 beträgt, wird der Bezugskumulationswert zu 4 (g/dl) · 15 000 = 60 000. Danach wird das Verhältnis 60 000 : 80 000 = 0,75 ausgerechnet. Zur Normalisierung der Konzentration werden dann die zugehörigen Werte der Datenproben mit dieser Verhältniszahl 0,75 multipliziert.

Beim Normalisieren der Konzentration ist es auch möglich, Farbveränderungen zwischen den Fraktionsbildern zu korrigieren. Ferner kann bei der Eingabe der Gesamtproteinmenge das Verhältnis in ähnlicher Weise abgeleitet werden, indem der der eingegebenen Gesamtmenge entsprechende Bezugskumulationswert durch den Kumulationswert aller Fraktionen geteilt wird.

In der vorstehend erläuterten Weise werden nacheinander die Normalisierungen in bezug auf X- und Y-Achse und die Normalisierung der Konzentration ausgeführt. Die normalisierten Datenproben werden auf der Diskette 18 gespeichert.

Beim gezeigten Beispiel werden die Datenproben des Elektrophoretogramms von der Testprobe in bezug auf X- und Y-Achse sowie in bezug auf Konzentration ausgehend von der eingegebenen Menge eines einzelnen Proteins oder der eingegebenen Gesamtmenge der Proteine normalisiert. Selbst wenn die Mengen der auf Substrate aufgetragenen Testproben voneinander verschieden sind, und die elektrophoretischen Wanderungslängen der Elektrophoretogramme von Testproben unterschiedlich sind, haben die von den normalisierten Datenproben gebildeten Elektrophoretogramme die gleiche elektrophoretische Wanderungslänge, und die prozentualen Fraktionsanteile der verschiedenen Proteine stellen exakt absolute Konzentrationen der Proteine dar. Es ist daher möglich, ein normalisiertes Elektrophoretogramm zu erhalten, welches genau die Konzentrationen der jeweiligen Fraktionsbilder darstellt, so daß Unterschiede in der elektrophoretischen Mobilität bzw. Beweglichkeit, das Vorhandensein von M-Protein und das Auftreten spezifischer Kurvenformen oder Konfigurationen exakt ermittelt werden und für eine genaue Diagnose von Krankheiten wertvolle Informationen liefern können. Weil ferner für die Elektrophoretogramme von zugehörigen Testproben gleiche Bezugspunkte festgelegt sind, ist es möglich, einen genauen Vergleich zwischen den Elektrophoretogrammen bequem vorzunehmen.

Es ist ausreichend, nur die Normalisierung in bezug auf die X-Achse oder in bezug auf X- und Y-Achse vorzunehmen. Ferner kann die Normalisierung der Konzentration vor der Normalisierung in bezug auf die X-Achse durchgeführt werden. Auch können die Bezugspunkte auf andere Stellen als die Spitzenpunkte der Albumin- und β-Globulin-Fraktionen gelegt werden. Beispielsweise können als Bezugspunkte Spitzenpunkte anderer Protein-Substanzen oder Endpunkte des elektrophoretischen Bildes gewählt werden.

Für die Analyse bzw. Auswertung von Elektrophoretogrammen mit dem Ziel, für die exakte Diagnose von Krankheiten nützliche Informationen zu gewinnen, ist es von Vorteil, das Elektrophoretogramm von entsprechenden Testproben mit einem Standard-Elektrophoretogramm einer Normalprobe zu vergleichen. Beim gezeigten Beispiel wird das Standard-Elektrophoretogramm im gleichen Anzeigebereich oder in der gleichen Druckzone wie das Elektrophoretogramm der Testprobe angezeigt oder ausgedruckt.

Das Flußdiagramm der Fig. 7 zeigt ein allgemeines Verfahren zum Anzeigen der Elektrophoretogramme der Testprobe und der Normalprobe in überlagerter Darstellung. Zuerst wird wenigstens eine Normalprobe zusammen mit den Testproben auf ein Substrat aufgetragen, an dem dann eine Elektrophorese durchgeführt wird, um ein elektrophoretisches Standardbild der Normalprobe und elektrophoretische Muster der Testproben zu erhalten. Diese elektrophoretischen Bilder werden dann zur Ableitung von Datenproben fotoelektrisch abgetastet. Danach werden die Datenproben der Normalprobe normalisiert, um eine Reihe normalisierter Datenproben abzuleiten, die sich auf ein Standard-Elektrophoretogramm beziehen. Zur gleichen Zeit werden die Datenproben der Testprobe normalisiert, um eine Reihe normalisierter Datenproben zu erhalten, die sich auf ein normalisiertes Elektrophoretogramm der Testprobe beziehen. Sodann werden diese Elektrophoretogramme im gleichen Anzeigebereich der Kathodenstrahlröhre 17 in überlagerter Darstellung angezeigt. Zur gleichen Zeit werden diese Elektrophoretogramme der Normal- und der Testprobe mittels des Druckers 19 in der gleichen Druckzone des Untersuchungsberichtes 20 in überlagerter Darstellung ausgedruckt.

Es werden nun mehrere Ausführungsformen des Verfahrens zum Anzeigen der Elektrophoretogramme in überlagerter Darstellung erläutert.

Bei der Ausführungsform Fig. 8A ist ein Standard-Elektrophoretogramm I einer Normalprobe mit einer gestrichelten Linie, ein Elektrophoretogramm II der Testprobe mit einer durchgezogenen Linie gezeichnet. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8B ist das Standard-Elektrophoretogramm I mit einer dünnen durchgezogenen Linie, das Elektrophoretogramm II der Testprobe dagegen mit einer dicken durchgezogenen Linie gezeichnet. Diese Elektrophoretogramme I und II können mit Linien verschiedener Farbe, Dichte oder Helligkeit angezeigt werden. Ferner wird aus den Datenproben des Standard-Elektrophoretogramms der Normalprobe ein Normalbereich errechnet, mit dem dann die Datenproben des Elektrophoretogramms der Testprobe verglichen werden. Dann kann derjenige Teil des Elektrophoretogramms der Testprobe, der außerhalb des Normalbereiches liegt, mit einer Schraffierung angezeigt werden (s. Fig. 9). In diesem Falle kann die Schraffierung mit einer oder mehreren, von den Elektrophoretogrammen verschiedenen Farben dargestellt werden. Dieser außerhalb des Normalbereiches liegende Teil des Elektrophoretogramms kann auch mit einer anderen Farbe, Dicke oder Helligkeit als das Elektrophoretogramm angezeigt werden.

Gemäß Fig. 10 werden statt des Standard-Elektrophoretogramms der Normalprobe Muster I _max und I _min angezeigt, die Ober- und Untergrenzen des Normalbereiches darstellen. In diesem Falle können Bereiche des Elektrophoretogramms der Testprobe, welche über der Obergrenze und unter der Untergrenze liegen, durch verschiedene Färbung oder Schraffierung gegenüber dem Normalbereich deutlich unterschieden werden. Ferner können aus dem Vergleich mit dem Standard-Elektrophoretogramm besonders zu untersuchende oder kritische Bereiche abgeleitet und in der Anzeige durch Schraffierung oder verschiedene Farben deutlich gemacht werden.

Bei diesem Beispiel wird das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe und/oder der vom Standard-Elektrophoretogramm abgeleitete Normalbereich an der Kathodenstrahlröhre 17 angezeigt und im Untersuchungsbericht 20 ausgedruckt.

Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, Untersuchungsberichte zu benutzen, auf denen Muster, die auf das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe bezogen sind, vorgedruckt sind. Mehrere Ausführungsformen solcher Untersuchungsberichte sind in Fig. 11A bis 11C dargestellt. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 11A ist auf einem Untersuchungsbericht 21 ein Standard-Elektrophoretogramm III mit einer gestrichelten Linie vorgedruckt. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 11B ist das Standard-Elektrophoretogramm III mit einer durchgezogenen Linie vorgedruckt, und bei dem Beispiel gemäß Fig. 11C sind auf dem Untersuchungsbericht 21 Ober- und Untergrenze darstellende Muster III _max und III _min vogedruckt. Die Länge dieser Muster muß gleich sein der elektrophoretischen Wanderungslänge normalisierter Elektrophoretogramme von Testproben. Bei Benutzung dieser vorgedruckten Untersuchungsberichte 21 ist es nicht immer notwendig, das Standard- Elektrophoretogramm der Normalprobe abzuleiten. Es ist dennoch vorteilhaft, so zu verfahren, weil in diesem Falle das Standard-Elektrophoretogramm mit Vorteil zur Normalisierung und zur Beurteilung von Krankheiten benutzt werden kann.

Nach einem anderen Lösungsgedanken der Erfindung ist es möglich, durch Auswerten des Elektrophoretogramms Medizinern für die Untersuchung von Patienten nützliche Daten oder Informationen zur Verfügung zu stellen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, spezifische Wellen- bzw. Kurvenformen oder Konfigurationen des normalisierten Elektrophoretogramms zu ermitteln. Hierzu werden nachfolgend mehrere Verfahren beschrieben.

Eine der wichtigsten spezifischen Konfigurationen im Elektrophoretogramm ist eine M-Protein-Spitze. Diese kann an einer beliebigen Stelle des Elektrophoretogramms auftreten, erscheint jedoch gewöhnlich zwischen der β- und der γ-Globulin- Fraktion. Die M-Protein-Spitze wird durch monoklonale Proteine, die in der Serumtestprobe enthalten sind, hervorgerufen. Somit erscheint die M-Protein-Spitze als monoklonale Zacke von geringer Breite. Das M-Protein läßt sich in benignes und malignes M-Protein einteilen. Das benigne M- Protein erscheint als Zacke, die einem gewöhnlichen Elektrophoretogramm überlagert ist, wogegen bei malignem M-Protein eine oder mehrere Protein-Substanzen im Elektrophoretogramm spezifisch unterdrückt werden.

Dank dieser speziellen Eigenschaften des M-Proteins ist die Ermittlung der M-Protein-Spitze dadurch möglich, daß man prüft, ob zwischen der β- und der γ-Globulin-Fraktion eine ausgeprägte Spitze vorhanden ist. Wenn wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 12A diese M-Protein-Spitze fehlt, liegen glatte bzw. gleichförmige Täler und Berge vor. Enthält eine Testprobe benignes M-Protein, ist, wie in Fig. 12B dargestellt, zwischen der β- und der γ-Globulin-Fraktion eine zusätzliche Spitze festzustellen, so daß der Verlauf bzw. die Konfiguration des Elektrophoretogramms eher kompliziert ist. Enthält eine Testprobe malignes M-Protein, tritt eine ausgeprägte Spitze auf (s. Fig. 12C). In diesem Falle ist weiterhin die γ-Fraktion beiderseits der M-Protein-Zacke unterdrückt.

Zur Ermittlung lediglich der M-Protein-Spitze genügt es festzustellen, ob zwischen der β- und der γ-Fraktion, also zwischen den Meßpunkten 200 und 300, eine Zacke vorhanden ist. Mit Hilfe dieses Ermittlungsverfahrens läßt sich aber nicht beurteilen, ob die festgestellte M-Protein-Spitze auf benignes oder malignes M-Protein hinweist. Es ist daher notwendig festzustellen, ob die γ-Fraktion in der Nähe der festgestellten M-Protein-Spitze unterdrückt ist.

Unter Bezugnahme auf das in Fig. 13 dargestellte Flußdiagramm wird nun das Verfahren zum Ermitteln und Verarbeiten des M-Proteins zwischen den β- und γ-Fraktionen beschrieben. Nachdem die Datenproben des Elektrophoretogramms der Testprobe in der vorstehend beschriebenen Weise normalisiert worden sind, wird in einem ersten Schritt I eine nachfolgend als Spitzenwert bezeichnete Größe einer Spitze innerhalb eines vorbestimmten, dem Abstand zwischen der β- und der γ- Fraktion entsprechenden Bereich ermittelt. Es werden nun mehrere Verfahren zum Berechnen des Spitzenwertes beschrieben.

Erstes Verfahren zur Berechnung des Spitzenwertes

Es wird zuerst ein Erfassungsbereich mit der Breite 2k beiderseits eines Meßpunktes i festgelegt (s. Fig. 14). Es sei angenommen, daß die Daten- bzw. Meßwerte an den Stellen i-k, i und i+k den Betrag D _i-k , D _i bzw. D _i+k haben. Sodann wird die Fläche S des Abschnitts berechnet, der vom Elektrophoretogramm und einer die Meßwerte D _i-k und D _i+k verbindenden Geraden eingeschlossen ist. Bei Anwendung der Trapezintegration läßt sich die Fläche S mittels der nachstehenden Gleichung berechnen:

S = (1/2D _i-k +D _i-(k-1) . . . +D _i-1+D _i +D _i+1+ . . . +D _i+(k-1)+1/2D _i+k ) - (D _i-k +D _i+k-) / 2 · 2k.

Selbstverständlich kann die Fläche S nach anderen Methoden als der Trapezintegration berechnet werden. Beispielsweise kommt hierfür die Simpson'sche Regel in Frage.

Durch Versuche wurde bestätigt, daß es vorteilhaft ist, für k einen Wert zwischen 3 und 6 zu wählen. Wenn k kleiner als 3 gewählt wird, ist zwar eine feine Veränderung feststellbar, jedoch unterliegt die Fläche S geringen Störeinflüssen. Wenn dagegen k größer als 6 gewählt wird, können zwar die Störeinflüsse wegen des Glätteeffektes gemildert werden, aber eine feine Veränderung kann nicht festgestellt werden. Der Wert k wird ebenfalls in anderen, nachstehend erläuterten Verfahren, angewandt.

Bei der Beurteilung der auf diese Weise berechneten Fläche S ist es möglich, nicht nur eine deutliche bzw. unabhängige, sondern auch, wie in Fig. 15 dargestellt, eine kleine M- Protein-Spitze festzustellen.

Zweites Verfahren zum Berechnen einer M-Protein-Spitze

Zuerst wird die Fläche S in der vorstehend angegebenen Weise berechnet. Sodann wird der Wert S/2k berechnet, der eine Durchschnittshöhe innerhalb des Bereiches von der Breite 2k darstellt. Die Abhängigkeit von S/2k von der Erfassungsbreite 2k wird daher kleiner als die von S. Mit anderen Worten, bei einer Änderung der Erfassungsbreite 2k ändert sich die Fläche S entsprechend, aber das Verhältnis S/2k erfährt nur eine geringfügige Veränderung. Das Verhältnis S/2k stellt daher das Maß, in dem die M-Protein-Spitze vorspringt, sehr viel getreuer dar.

Drittes Verfahren zum Berechnen einer M-Protein-Spitze

Bei diesem Verfahren wird das Maß des Vorspringens der M- Protein-Spitze durch S/(2k)² dargestellt. Dieser Wert ist das Verhältnis von S/2k zur Erfassungsbreite 2k und stellt somit das Maß des Vorspringens für eine Einheitserfassungsbreite dar. Liegen daher Vorsprünge analoger Konfigurationen vor, erhält man für S/(2k)² gleiche Werte. In diesem Falle ist die Erfassungsbreite 2k für den Grad der Glättung maßgebend.

Viertes Verfahren zum Berechnen einer M-Protein-Spitze

Bei diesem Beispiel wird das Maß des Vorspringens über die zweite Ableitung berechnet. Hierbei ist es notwendig, das Elektrophoretogramm durch eine geeignete Funktion auszudrücken. Dies kann beispielsweise nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate geschehen. Von der so erhaltenen Näherungsfunktion wird dann ein zweites Differential berechnet, um den Spitzenwert abzuleiten.

Nachstehend werden mehrere Beispiele zweiter Ableitungen f″ (i) für verschiedene Erfassungsbreiten mit 5, 7 bzw. 9 Meßstellen angegeben. Bei diesen Beispielen wird das Elektrophoretogramm durch eine Näherungsfunktion einer Parabelgleichung -y=ax ²+bx+c - dargestellt.

Mit 5 Meßpunkten (2k=4):
f″ (i) = (2D _i-2-D _i-1-2D _i -D _i+1+2D _i+2)/7.

Mit 7 Meßpunkten (2k=6):
f″ (i) = (5D _i-3-3D _i-1-4D _i -3D _i+1+5D _i+3)/42.

Mit 9 Meßpunkten (2k=8):
f″ (i) = (28D _i-4+7D _i-3-8D _i-2-17D _i-1-20D _i -17D _i+1-8D _i+2+7D _i+3 +28D _i+4)/462.

Der so errechnete Spitzenwert ist von der Erfassungsbreite 2k nicht inhärent abhängig. Die Erfassungsbreite 2k ist daher lediglich für Glättung maßgebend.

Nachdem der das Maß des Vorspringens darstellende Spitzenwert nach einem der vorstehend angegebenen Verfahren berechnet worden ist, wird in einem zweiten Schritt II entschieden, ob der Spitzenwert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert SL ₁ ist. Bei Gleichheit oder kleinerem Spitzenwert wird auf Nichtvorhandensein einer M-Protein-Spitze geschlossen. Ist dagegen der Spitzenwert größer als SL ₁, wird in einem nächsten Schritt III die halbe Breite der ermittelten Spitze berechnet und mit Ober- und Untergrenzen SL ₂ bzw. SL ₃ verglichen. Liegt die halbe Breite außerhalb des von SL ₂ und SL ₃ begrenzten Bereiches, wird auf Nichtvorhandensein einer M-Protein-Spitze geschlossen. Liegt die halbe Breite innerhalb dieses Bereiches, wird in einem nächsten Schritt IV der Spitzenwert mit einem anderen Schwellenwert SL ₄ verglichen, der größer als SL ₁ ist. Ergibt sich der Spitzenwert als gleich oder kleiner als SL ₄, besteht die Möglichkeit, daß das betreffende Elektrophoretogramm eine M-Protein-Spitze enthält. Ist der Spitzenwert größer als SL ₄, wird auf das Vorhandensein einer deutlichen bzw. unabhängigen M-Protein- Spitze geschlossen. Im letzteren Falle wird in einem nächsten Schritt V eine Daten- bzw. Meßposition der Spitze ermittelt.

Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt, bei denen die Elektrophoretogramme so normalisiert wurden, daß der Kumulationswert bei einer Gesamtproteinmenge von 7 g/dl gleich 100 000 war. Sodann wurden die Spitzenwerte nach dem an zweiter Stelle genannten Verfahren berechnet, wobei der Wert k auf 3 bis 6 und 10 bis 30 geändert wurde. Dabei wurde bestätigt, daß bei k = 3-6 und einem Spitzenwert von S/2k größer als 30 im wesentlichen unabhängige M-Protein-Spitzen ermittelt wurden. Bei k = 10-30 wurden sehr kleine M-Protein-Spitzen ohne deutliche Ausprägung festgestellt. Bei einer Einstellung der halben Breite auf einen Bereich von 10-20 Meßpunkten war es möglich, M-Protein-Spitzen zuverlässig von β_1C- oder Fibrinogen-Spitzen zu trennen (bei Blutplasma ist die halbe Breite kleiner als 10 Meßpunkte), die in der Nähe des Tals zwischen der β- und der γ-Fraktion auftreten.

Nachdem der Meßpunkt für die M-Protein-Spitze ermittelt wurde, werden in einem Schritt IV Probenwerte von Meßpunkten in der Nähe des festgestellten Spitzenpunktes mit dem aus dem Standard-Elektrophoretogramm errechneten Normalbereich verglichen, um zu bestimmen, ob die Datenproben kleiner als der Normalbereich sind. Ergibt dieser Vergleich, daß eine oder mehrere Proben unter dem Normalbereich liegen, wird daraus auf eine γ-Unterdrückung geschlossen. Es kann dann angenommen werden, daß die festgestellte M-Protein-Spitze zu malignem M-Protein (Myelom) gehört. Liegen dagegen die Datenproben innerhalb des Normalbereiches, wird das M-Protein als benigne beurteilt. Der Normalbereich kann auf ±25% der Datenproben des Standard-Elektrophoretogramms eingestellt sein. Die Datenproben zum Darstellen des Normalbereiches können zuvor im Speicher 15 oder auf der Diskette 18 gespeichert und dann im erforderlichen Umfang daraus ausgelesen werden.

Es wird nun ein Verfahren zum Verarbeiten der β-γ-Überbrückung oder -Verkettung beschrieben. Bei Bestehen einer β- γ-Überbrückung kann die β-Fraktion nicht deutlich von der γ-Fraktion getrennt werden, weil das Tal zwischen beiden Fraktionen mit einer erhöhten Menge an polyklonaler γ-Fraktion (IgG, IgM, IgA) aufgefüllt ist. Bei sehr deutlicher β- γ-Überbrückung sind die Spitzen der β- und γ-Fraktionen durch eine stetig verlaufende Linie miteinander verbunden, und zwischen diesen Fraktionen ist eine deutliche Fraktions- bzw. Trennstelle nicht festzustellen. Wenn bei dem bekannten Elektrophoretogramm die β-Fration abnimmt, tritt eine Pseudo-β-γ-Überbrückung auf, obwohl die γ-Fraktion normal ist. Um daher eine Pseudo-β-γ-Überbrückung von einer echten β-γ-Überbrückung unterscheiden zu können, ist eine Überprüfung der Konzentrationen der Fraktionen (g/dl) notwendig.

Beim gezeigten Beispiel ist diese Unterscheidung mittels eines in Fig. 17 dargestellten Verfahrens möglich. Zuerst wird eine Reihe von Datenproben normalisiert, um eine Reihe von normalisierten Datenproben, die sich auf ein normalisiertes Elektrophoretogramm beziehen, abzuleiten. Sodann werden in einem Schritt I Spitzenpunkte der β- und γ-Fraktionen des normalisierten Elektrophoretogramms der Serumnormalprobe ermittelt. Danach wird in einem Schritt II ein Teil der normalisierten Datenproben der Testprobe in Übereinstimmung mit den ermittelten Spitzenpunkten für die β- und γ-Fraktionen der Normalprobe ausgelesen. Die zugehörigen Werte werden dann mit den den Normalbereich darstellenden entsprechenden Werten verglichen. Bei Nichtbenutzung einer Normalprobe werden Spitzenpunkte der β- und γ-Fraktionen der normalisierten Testprobe ermittelt, sodann wird ein Teil der zwischen den Spitzenpunkten gelegenen normalisierten Datenproben ausgewählt, die dann mit den den Normalbereich darstellenden Werten verglichen werden.

Wenn keine der ausgewählten Datenproben den Normalbereich übersteigt, wird auf Nichtvorhandensein einer β-γ-Überbrückung geschlossen. Wenn dagegen eine oder mehrere der ausgewählten Datenproben den Normalbereich überschreiten, wird in einem nächsten Schritt III entschieden, ob die Breite eines den Normalbereich übersteigenden Teils der Datenproben, also die Anzahl der Probeentnahme- bzw. Abtastpunkte der den Normalbereich übersteigenden Datenproben, mit einer Bezugsbreite verglichen wird. Dies geht darauf zurück, daß, weil die β-γ-Überbrückung auf eine polyklonale Zunahme hinweist, die Breite eines den Normalbereich übersteigenden Teils der Datenproben groß ist. Im Falle von β_1C oder Fibrinogen, die gewöhnlich in der Nähe des Tals zwischen der β- und der γ-Fraktion auftreten, ist die Breite eines den Normalbereich übersteigenden Teils der Datenproben sehr viel kleiner als die Breite der β-γ-Überbrückung. Durch Vergleichen der Breite dieses den Normalbereich übersteigenden Teils der Datenproben mit der Bezugsbreite, beispielsweise mit 60% der Breite zwischen den β- und γ-Spitzenpunkten, kann eine β- γ-Überbrückung von β_1C und Fibrinogen zuverlässig unterschieden werden. Ist die ermittelte Breite gleich oder kleiner als die Bezugsbreite, wird auf Nichtvorhandensein einer β-γ-Überbrückung geschlossen. Ist die ermittelte Breite größer als die Bezugsbreite, wird in einem weiteren Schritt IV bestätigt, ob die M-Protein-Zacke innerhalb des den Normalbereich übersteigenden Teils der Daten- bzw. Meßwerte liegt, wobei die Schritte I und II oder die Schritte I bis IV des in Fig. 13 dargestellten Verfahrens angewandt werden. Bei Feststellung einer M-Protein-Zacke wird angenommen, daß die entsprechende Zunahme durch das M-Protein bedingt ist, und es wird entschieden, daß keine β-γ-Überbrückung vorliegt. Wird dagegen die M-Protein-Zacke nicht festgestellt, wird angenommen, daß die entsprechende Zunahme durch die polyklonale Zunahme bedingt ist, und es wird entschieden, daß tatsächlich eine β-γ-Überbrückung besteht.

Wenn, wie im Flußdiagramm der Fig. 1 dargestellt, zuerst die M-Protein-Zacke und dann das Bestehen einer β-γ-Überbrückung ermittelt wird, kann der Schritt IV in Fig. 17 wegfallen.

Auf die vorstehend beschriebene Weise ist es möglich, die auf die polyklonale Zunahme zurückgehende β-γ-Überbrückung exakt zu ermitteln.

Es wird nun unter Bezug auf die Albumin-Fraktion beschrieben, wie eine asymmetrische Verbreiterung festgestellt wird. Gewöhnlich wird die Albumin-Fraktion von einer einzigen Proteinart gebildet, und das zugehörige Fraktionsmuster ist zum Spitzen- bzw. Scheitelpunkt symmetrisch. Ferner ist die elektrophoretische Beweglichkeit von Albumin sehr stabil, und seine Konzentration hoch. Wegen dieser Merkmale ist die Albumin-Fraktion im Elektrophoretogramm das auffälligste Muster. Handelt es sich jedoch um ein hyperikterisches oder hyperlipides Serum, oder nach Injektion von Antibiotika, ist Albumin an Bilirubin, freie Fettsäure und Arzneimittel bzw. ihre Wirkstoffe gebunden, so daß die elektrophoretische Beweglichkeit verändert ist. Dies führt dazu, daß die Albumin- Fraktion eine asymmetrische Verbreiterung zu der positiver Polarität entsprechenden Seite des Elektrophoretogramms hin zeigt und die in Fig. 18 dargestellte asymmetrische Konfiguration annimmt.

Beim gezeigten Beispiel wird die eben beschriebene asymmetrische Verbreiterung mit einem in Fig. 19 dargestellten Verfahren ermittelt. Zuerst wird in einem Schritt I geprüft, ob ein oder mehrere Proben- bzw. Meßwerte der normalisierten Daten, die auf der der positiven Polarität entsprechenden Seite des Albumin-Spitzenpunktes liegen, den Normalbereich übersteigen. Trifft dies für keinen dieser Meßwerte zu, wird entschieden, daß keine asymmetrische Verbreiterung vorliegt. Wenn dagegen ein oder mehrere Meßwerte den Normalbereich übersteigen, wird in einem nächsten Schritt II ein Entscheidungswert errechnet, der ein Maß für die Symmetrie der Albumin- Fraktion darstellt, damit entschieden werden kann, ob eine Zunahme auf eine allgemeine Zunahme des Albumins oder auf eine asymmetrische Verbreiterung zurückgeht. Es werden nun mehrere Beispiele von Verfahren zum Errechnen des Entscheidungswertes beschrieben.

Erstes Berechnungsverfahren

Gemäß Fig. 20A wird ein Kumulationswert Σ I von Proben- bzw. Meßwerten, die auf der linken, der positiven Polarität entsprechenden Seite der Albumin-Spitze gelegen sind, und ein Kumulationswert Σ II von Proben- bzw. Meßwerten, die auf der rechten, der negativen Polarität entsprechenden Seite der Albumin-Spitze gelegen sind, berechnet, und es wird dann das Verhältnis dieser Kumulationswerte Σ I/Σ II als Entscheidungswert abgeleitet.

Zweites Berechnungsverfahren

Gemäß Fig. 20B wird ein zentraler Momentenpunkt G (central moment point) der Albumin-Fraktion berechnet und dann die zugehörige Position i _g abgeleitet. Diese Position i _g kann im allgemeinen als eine Mittelwertposition gerechnet werden. Sodann wird die Differenz zwischen der Position i _g und der Spitzenposition i _p des Albumin-Fraktionsbildes (i _p -i _g ) als Entscheidungswert abgeleitet.

Drittes Berechnungsverfahren

Bei diesem Verfahren wird zuerst ein zweckdienlicher Schwellenpegel SL gesetzt (s. Fig. 20C). Dieser kann ein bestimmter Teil des Spitzenwertes der Albumin-Fraktion sein. Die Proben- bzw. Meßwerte der Albumin-Fraktion werden mit dem Schwellenpegel SL verglichen, und es wird derjenige Teil der Meßwerte ermittelt, die den Schwellenpegel Sl übersteigen. Sodann wird die Breite L ₁ zwischen dem linken Ende des ermittelten Teils und der Spitzenposition i _p und die Breite L ₂ zwischen dem rechten Ende des ermittelten Teils und der Spitzenposition i _p ermittelt. Schließlich wird das Verhältnis L ₁/L ₂ als Entscheidungswert abgeleitet.

Nachdem der Entscheidungswert nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren berechnet worden ist, wird er in einem nächsten Schritt III (s. Fig. 19) mit Entscheidungswerten eines Normalbereiches verglichen, der von den normalisierten Datenproben der Normalprobe ausgehend errechnet wird. Übersteigt der Entscheidungswert der Testprobe den Normalbereich nicht, wird auf Nichtvorhandensein einer asymmetrischen Verbreiterung geschlossen. Übersteigt dagegen der Entscheidungswert den Normalbereich, wird auf Vorhandensein der asymmetrischen Verbreiterung auf der der positiven Polarität entsprechenden Seite der Albumin-Fraktion entschieden.

Die verschiedenen Beurteilungsergebnisse wie M-Protein, β- γ-Überbrückung und asymmetrische Verbreiterung beim Albumin werden auf der Kathodenstrahlröhre 17 angezeigt und zur gleichen Zeit zusammen mit prozentualen Fraktionsanteilen, dem A/G-Verhältnis, Fraktionskonzentrationen und dem normalisierten Elektrophoretogramm auf den Untersuchungsbericht 20 ausgedruckt.

Beim gezeigten Beispiel wird die asymmetrische Verbreiterung auf der der positiven Polarität entsprechenden Seite, bezogen auf die Spitze der Albumin-Fraktion, festgestellt. Es ist auch möglich, mit einem ähnlichen Verfahren eine asymmetrische Verbreiterung auf der der negativen Polarität entsprechenden Seite der Albumin-Fraktion festzustellen. Dies kann beispielsweise dadurch festgestellt werden, daß auf der der positiven Polarität entsprechenden Seite ein Teil von Datenwerten ermittelt wird, die niedriger sind als der Normalbereich, und daß überprüft wird, ob ein die Symmetrie darstellender Entscheidungswert einen Normalbereich übersteigt. Ferner kann auch für andere Fraktionen als die Albumin-Fraktion ermittelt werden, ob eine asymmetrische Verbreiterung besteht. In einem solchen Fall kann ein den Grad der Symmetrie angebender Entscheidungswert nicht nur nach den vorstehend beschriebenen drei Verfahren berechnet werden, sondern auch durch Ermitteln einer Abweichung zwischen dem Spitzenpunkt i _p und einem Mittelpunkt i _c zwischen benachbarten Fraktionstrennstellen (s. Fig. 21A). Der Entscheidungswert kann auch auf die Weise abgeleitet werden, daß eine Abweichung zuwischen dem Spitzenpunkt i _p und der Position i _g des zentralen Momentenpunktes G ermittelt wird (s. Fig. 21B). Ferner kann der Entscheidungswert berechnet werden, indem von Daten- bzw. Meßwerten D _i(c-k) und D _i(c+k) an Stellen, die vom Mittelpunkt i _c des Fraktionsmusters den gleichen Abstand k haben, oder von Meßwerten D _i(p-k) und D _i(p+k) an Stellen, die vom Spitzenpunkt i _p den gleichen Abstand k haben, die Differenz abgeleitet wird (s. Fig. 21C). Ferner kann als Entscheidungswert das Quadrat dieser Differenz oder eine Kumulierung von Quadraten, oder auch eine zweckdienliche Korrelationsfunktion benutzt werden. Das zum Erfassen und Beurteilen des zwischen den β- und γ-Fraktionen auftretenden M-Proteins, der Unterdrückung der γ-Fraktion aufgrund des Vorhandenseins von malignem M-Protein und der β-γ-Überbrückung verwendete Verfahren ist gleichermaßen auf das Erfassen von mengenmäßigen Veränderungen der Proteine und von kleineren Spitzen anderer Proteine, z. B. Albumin bzw. Eiweiß-Vorläufer, α₁- und α₂-Proteine, anwendbar. Ferner ist es nicht immer notwendig, den Normalbereich starr auf ±25% der Normalprobe festzulegen; der Normalbereich kann je nach den entsprechenden Proteinen oder asymmetrisch festgelegt werden.

Gemäß einem Lösungsgedanken der Erfindung wird das normalisierte Elektrophoretogramm der Testprobe in überlagerter Darstellung zusammen mit dem normalisierten Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe angezeigt und ausgedruckt, und zur gleichen Zeit wird außer den Elektrophoretogrammen auch ein Muster angezeigt und ausgedruckt, das aus einem Vergleich der zwei Elektrophoretogramme miteinander gewonnen wird, derart, daß entsprechende Meßpunkte des Musters exakt den zugehörigen Meßpunkten der Elektrophoretogramme entsprechen. Es werden nun einige Beispiele eines solchen Musters beschrieben:
1) Unterschiede zwischen den Elektrophoretogrammen der Testprobe und der Normalprobe (DELTA _i ),
2) ein Verhältnis des Elektrophoretogramms der Testprobe zu dem der Normalprobe (RATIO _i ),
3) ein Verhältnis der Unterschiede DELTA _i gemäß (1) zu einem vorbestimmten Normalbereich (NRATIO _i ).

Zum Zwecke der Anzeige dieser drei Muster werden die folgenden Berechnungen ausgeführt, für welche normalisierte Konzentrationswerte der Testprobe an entsprechenden Meßstellen i (i = 1 bis 350) als D _i , ähnliche Meßwerte der Normalprobe als DS _i und Werte, welche den Normalbereich an entsprechenden Meßstellen darstellen, als NR _i bezeichnet sind. Die errechneten Werte werden im Speicher 15 oder auf der Diskette 18 gespeichert.
1) DELTA _i = D _i - DS _i
2) RATIO _i = D _i : DS _i
3) NRATIO _i = DELTA _i : NR _i . .

Beim gezeigten Beispiel ist der Normalbereich NR _i durch Verarbeiten einer Vielzahl von Elektrophoretogrammen nach Regeln der Statistik abgeleitet und auf der Diskette 18 oder im Festspeicher-Bereich des Speichers 15 gespeichert worden.

Sodann werden zwei Elektrophoretogramme mittels des Druckers 19 in überlagerter Darstellung in einer vorbestimmten Zone des Untersuchungsberichtes 20 in Übereinstimmung mit den normalisierten Daten D _i und DS _i der Testprobe bzw. der Normalprobe ausgedruckt. Sodann wird der Untersuchungsbericht 20 um einen bestimmten Betrag weitertransportiert und es wird ab derselben Ausgangsposition im gleichen Maßstab wie die Elektrophoretogramme ein DELTA _i -Muster ausgedruckt. Dann werden bei intermittierendem Weitertransport des Untersuchungsberichtes 20 um bestimmte Strecken in derselben Weise RATIO _i - und NRATIO _i -Muster ausgedruckt. Beim Aufzeichnen der RATIO _i - und NRATIO _i -Muster entspricht ein Konzentrations- Einheitsmaßstab dem Konzentrationswert 1000, wenn der Bezugskumulationswert für 1 g/dl des Gesamtkonzentrationswertes im Normalisierungsprozeß auf 15 000 gesetzt worden ist. Daher entsprechen die Meßpunkte dieser Muster denjenigen der Elektrophoretogramme.

In Fig. 22 und 23 sind zwei Beispiele der ausgedruckten Muster dargestellt. Eine mit dickem Strich gezeichnete Kurve stellt das Elektrophoretogramm D _i der Testprobe, eine mit dünnem Strich gezeichnete Kurve das Elektrophoretogramm DS _i der Normalprobe dar.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 22 ist die an der γ-Globulin- Fraktion auftretende M-Protein-Zacke als auffälliger Vorsprung im DELTA _i -Muster und als große Spitze im RATIO _i -Muster ausgedrückt. Die M-Protein-Zacke kann daher in diesen Mustern deutlich und bequem festgestellt werden. Weil alle Abszissen-Achsen in gleichem Maßstab dargestellt sind, können die Muster bequem und genau ausgewertet und verglichen werden. Ferner kann anhand des DELTA _i -Musters eine Abnahme der Albumin-Menge als im wesentlichen gleich mit einem Absolutwert der M-Protein-Zacke beurteilt werden. Das RATIO _i - Muster läßt erkennen, daß das Verhältnis relativ klein ist, weil die Albumin-Konzentration hoch ist und die Änderung der Albumin-Konzentration nicht so steil ist wie die M-Protein- Zacke. Weil im NRATIO _i -Muster die Ober- und Untergrenzen des Normalbereiches mit gestrichelten Linien bei +1 bzw. -1 bezeichnet sind, läßt sich die Abweichung von der Normalprobe mit derselben Gewichtung deutlich ausdrücken. Aus dem NRATIO _i -Muster lassen sich die Zunahmen bei α₁- und α₂-Globulin, die Vergrößerung der M-Protein-Zacke und ein Maß, um das Daten- bzw. Meßwerte den Normalbereich übersteigen, ohne Schwierigkeiten abschätzen. Ferner läßt sich ohne weiteres bestätigen, daß die mengenmäßige Abnahme von Albumin sehr klein ist (DELTA _i ).

Bei den Musterbeispielen gemäß Fig. 23 erscheint eine für die β-γ-Überbrückung spezifische Zunahme der IgA-Konzentration als spezifische Spitzen oder Zacken in der Nähe der Trennstelle zwischen β- und γ-Globulin in den Mustern RATIO _i und NRATIO _i . Ferner erscheint in den Mustern RATIO _i und NRATIO _i rechts von der β-γ-Überbrückung die asymmetrische Verbreiterung auf der der negativen Polarität entsprechenden Seite der γ-Fraktion bedingt durch die polyklonale Zunahme des γ-Globulins. Auf diese Weise läßt sich in den Mustern RATIO _i und NRATIO _i die β-γ-Überbrückung bequem beurteilen oder ermitteln. In allen Mustern - DELTA _i , RATIO _i und NRATIO _i - erscheinen auf der der positiven Polarität entsprechenden Seite der Albumin-Fraktion auffällige Zacken. Diese Zacken erlauben den Rückschluß, daß wegen vermehrtem Bilirubin aufgrund einer Hepatitis-Erkrankung die elektrophoretische Beweglichkeit des Albumins zu der der positiven Polarität entsprechenden Seite hin verlagert ist und die asymmetrische Verbreiterung erzeugt. Aus dem DELTA _i -Muster läßt sich bequem eine Zunahme des Absolutwertes bei α₁-, α₂- und γ-Globulin bestimmen. Anhand der Muster RATIO _i und NRATIO _i läßt sich sofort bestimmen, daß diese Zunahmen ziemlich anomal sind.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 24A und 24B sind die Normalbereiche für DELTA _i und RATIO _i als Vordruck auf dem Untersuchungsbericht vorhanden. In diesem Falle werden die tatsächlich errechneten Muster in den Normalbereichen überlagerter Darstellung gedruckt. Die Normalbereiche können zusammen mit den DELTA _i - und RATIO _i -Mustern gedruckt werden. Ferner können Abschnitte der DELTA _i - und RATIO _i -Muster, die über die Normalbereiche hinausgehen, mit von den übrigen Teilen verschiedener Farbe oder mit einer zusätzlichen speziellen Markierung ausgedruckt werden.

Unter der in der vorstehenden Beschreibung genannten Beweglichkeit oder Mobilität der Serumbestandteile wird deren Verhalten auf dem Substrat im Spannungsfeld während der Elektrophorese verstanden.

Claims (39)

1. Verfahren zum Verarbeiten eines elektrophoretischen Bildes, das durch Elektrophorese einer Testprobe erhalten wurde, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- fotoelektrisches Abtasten des elektrophoretischen Bildes der Testprobe zur Ableitung eines elektrophoretischen Bildsignals,
- Abtasten des elektrophoretischen Bildsignals zur Ableitung einer Anzahl von Datenproben,
- Ermitteln von wenigstens zwei Bezugspunkten auf dem elektrophoretischen Bild in Übereinstimmung mit den Datenproben, und
- Normieren der Datenproben in der Weise, daß die wenigstens zwei Bezugspunkte mit wenigstens zwei vorbestimmten Punkten in einem Elektrophoretogramm von einer vorbestimmten elektrophoretischen Wanderungslänge zusammenfallen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Analysieren einer Serumprobe, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Bezugspunkte zwei Punkte umfassen, die auf Spitzenpunkte der Albumin-Fraktion bzw. der β-Globulin- Fraktion gelegt sind zu zwei vorbestimmten Punkten auf dem Elektrophoretogramm in Beziehung stehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenproben so normalisiert werden, daß zwischen den zwei Bezugspunkten eine vorbestimmte Anzahl von Datenproben liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln der Spitzenpunkte der Albumin- und β-Globulin- Fraktion
- alle Datenproben mit einem Schwellenpegel verglichen werden, um eine Reihe von den Schwellenpegel übersteigenden Datenproben auszuwählen,
- innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, der von einem Ende der Reihe ausgewählter Datenproben aus gemessen wird, ein oder mehrere Spitzenpunkte der ausgewählten Datenproben ermittelt werden,
- ein Spitzenpunkt, der den Größtwert unter den ermittelten Spitzenpunkten aufweist, als der Spitzenpunkt der Albumin- Fraktion bestimmt wird,
- innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, der auf das andere Ende der Reihe ausgewählter Datenproben bezogen wird, ein oder mehrere Spitzenpunkte ermittelt werden, und
- ein Spitzenpunkt, der den Größtwert unter den ermittelten Spitzenpunkten aufweist, als der Spitzenpunkt der β-Globulin- Fraktion bestimmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenpegel so festgelegt wird, daß die Reihe ausgewählter Datenproben im wesentlichen das Elektrophoretogramm bildet.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln der Spitzenpunkte der Albumin- und β-Globulin- Fraktionen
- Endpunkte des Elektrophoretogramms durch sukzessives Kumulieren der Datenproben und durch Vergleichen eines kumulierten Wertes mit einem vorbestimmten Schwellenpegel bestimmt werden,
- eine Reihe von Datenproben innerhalb dieser Endpunkte ausgewählt wird,
- innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, der von einem Ende dieser Reihe ausgewählter Datenproben aus gemessen wird, ein oder mehrere Spitzenpunkte der ausgewählten Datenproben ermittelt werden,
- ein Spitzenpunkt, der den Größtwert unter den ermittelten Spitzenpunkten aufweist, als der Spitzenpunkt der Albumin- Fraktion bestimmt wird,
- innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, der auf das andere Ende der Reihe ausgewählter Datenproben bezogen wird, ein oder mehrere Spitzenpunkte ermittelt werden, und
- ein Spitzenpunkt, der den Größtwert unter den ermittelten Spitzenpunkten aufweist, als der Spitzenpunkt der β-Globulin- Fraktion bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln der Spitzenpunkte der Albumin- und β-Globulin- Fraktionen
- auf demselben Substrat, auf dem das elektrophoretische Bild der Testprobe erzeugt wird, ein elektrophoretisches Standardbild einer Normalprobe erzeugt wird,
- das elektrophoretische Standardbild der Normalprobe fotoelektrisch abgetastet wird, um ein elektrophoretisches Standardbild-Signal abzuleiten,
- das elektrophoretische Standardbild-Signal abgetastet wird, um Standarddatenproben, die ein Standard-Elektrophoretogramm bilden, abzuleiten,
- ein Spitzenpunkt einer Albumin-Fraktion des Standard- Elektrophoretogramms ermittelt wird,
- ausgehend vom Spitzenpunkt der Albumin-Fraktion ein Spitzenpunkt einer β-Globulin-Fraktion des Standard-Elektrophoretogramms ermittelt wird,
- der Spitzenpunkt der Albumin-Fraktion der Testprobe ermittelt wird,
- ein Spitzenpunkt in der Nähe einer Stelle ermittelt wird, deren Abstand vom Spitzenpunkt der Albumin-Fraktion der Testprobe gleich ist dem Abstand zwischen den Spitzenpunkten der Albumin- und β-Globulin-Fraktionen des Standard- Elektrophoretogramms, und
- dieser Spitzenpunkt als der Spitzenpunkt der β-Globulin- Fraktion der Testprobe bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Werte der Datenproben normalisiert werden in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Anzahl der Datenproben zwischen den Spitzenpunkten zur Anzahl Datenproben zwischen den beiden vorbestimmten Punkten im Elektrophoretogramm.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Normieren die Werte der Datenproben mit dieser Verhältniszahl mulitpliziert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Werte der Datenproben normiert werden in Übereinstimmung mit wenigstens einem Kumulationswert einer Fraktion eines Bestandteils der Serumprobe und einem unabhängig von der Elektrophorese gemessenen Konzentrationswert des betreffenden Bestandteils.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Normieren
- ein Kumulationswert einer normalisierten Albumin-Fraktion abgeleitet wird,
- ein Konzentrationswert des Albumins mit einem vorbestimmten Bezugs-Kumulationswert multipliziert wird, um einen normierten Konzentrationswert abzuleiten,
- ein Verhältnis des normalisierten Konzentrationswertes zum normierten Kumulationswert abgeleitet wird, und
- zugehörige Werte von Datenproben mit der Verhältniszahl multipliziert werden.

12. Verfahren zum Anzeigen eines Elektrophoretogramms, das durch Elektrophorese einer Testprobe und fotoelektrisches Abtasten eines elektrophoretischen Bildes der Testprobe erhalten wurde, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- Ableiten eines auf ein Standard-Elektrophoretogramm einer Normalprobe bezogenen Musters,
- Normieren einer elektrophoretischen Wanderungslänge des Elektrophoretogramms der Testprobe, und
- Anzeigen des Elektrophoretogramms der Testprobe von der normalisierten elektrophoretischen Wanderungslänge und des Musters in überlagerter Darstellung.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ableiten des auf das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe bezogenen Musters
- zur Erzeugung eines elektrophoretischen Standardbildes die Normalprobe der Elektrophorese auf demselben Substrat unterworfen wird, auf dem das elektrophoretische Bild der Testprobe erzeugt wird,
- zum Ableiten eines elektrophoretischen Standardbild-Signals das elektrophoretische Standardbild der Normalprobe fotoelektrisch abgetastet wird,
- zum Ableiten von Standarddatenproben der Normalprobe das elektrophoretische Standardbild-Signal abgetastet wird, und
- zum Ableiten eines normalisierten Standard-Elektrophoretogramms der Normalprobe die Standarddatenproben normalisiert werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe mit einer anderen Linienart angezeigt wird als das Elektrophoretogramm der Testprobe.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ableiten des auf das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe bezogenen Musters ein Muster abgeleitet wird, welches einen Normalbereich in bezug auf das Standard- Elektrophoretogramm der Normalprobe darstellt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalbereich vom Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe abgeleitet wird.

17. Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen eines Elektrophoretogramms einer Testprobe, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf ein Standard-Elektrophoretogramm einer Normalprobe bezogene Musteraufzeichnung in einem Bereich angeordnet ist, in dem das Elektrophoretogramm der Probe in überlagerter Darstellung aufgezeichnet werden soll.

18. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Musteraufzeichnung das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe umfaßt.

19. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Standard-Elektrophoretogramm mit einer anderen Linienart aufgezeichnet ist, als für die Aufzeichnung des Elektrophoretogramms der Testprobe vorgesehen ist.

20. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster ein Muster umfaßt, welches einen auf das Standard- Elektrophoretogramm der Normalprobe bezogenen Normalbereich darstellt.

21. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das den Normalbereich darstellende Muster mit einer anderen Linienart aufgezeichnet ist, als für die Aufzeichnung des Elektrophoretogramms der Testprobe vorgesehen ist.

22. Verfahren zum Anzeigen oder Ausdrucken von Ergebnissen einer Elektrophorese, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- Normalisieren eines Elektrophoretogramms einer Testprobe zum Ableiten eines normalisierten Elektrophoretogramms derselben,
- Vergleichen des normalisierten Elektrophoretogramms der Testprobe mit einem Standard-Elektrophoretogramm, um wenigstens ein Muster abzuleiten, und
- Anzeigen oder Ausdrucken des normalisierten Elektrophoretogramms der Testprobe und des Musters in überlagerter Darstellung, derart, daß jeweilige Meßpunkte des Musters entsprechenden Meßpunkten des normalisierten Elektrophoretogramms der Testprobe entsprechen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim Normalisieren
- wenigstens zwei Bezugspunkte im Elektrophoretogramm der Testprobe ermittelt werden, und
- das Elektrophoretogramm der Testprobe in Übereinstimmung mit den wenistens zwei Bezugspunkten umgewandelt wird, derart, daß die wenigsten Bezugspunkte mit wenigstens zwei vorbestimmten Punkten in einem Elektrophoretogramm von einer vorbestimmten elektrophoretischen Wanderungslänge zusammenfallen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß beim Normalisieren
- in der zu untersuchenden Testprobe eine Gesamtstoffmenge gemessen wird, und
- das Elektrophoretogramm der Testprobe, das eine normalisierte elektrophoretische Wanderungslänge hat, in Übereinstimmung mit der Gesamtstoffmenge normalisiert wird, derart, daß ein Kumulationswert des Elektrophoretogramms der Testprobe der Gesamtstoffmenge proportional wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß beim Normalisieren
- die Anzahl der Datenproben zwischen den wenigstens zwei Bezugspunkten abgeleitet wird,
- ein Verhältnis der Anzahl Datenproben zwischen den wenigstens zwei Bezugspunkten zur Anzahl Datenproben zwischen den wenigstens zwei vorbestimmten Punkten im Elektrophoretogramm von der vorbestimmten elektrophoretischen Wanderungslänge abgeleitet wird, und
- entsprechende Datenproben mit dieser Verhältniszahl multipliziert werden.

26. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergleichen
- eine Reihe von Datenproben des Elektrophoretogramms der Testprobe abgeleitet wird,
- eine Reihe von Datenproben des Standard-Elektrophoretogramms der Normalprobe abgeleitet wird, und
- Unterschiede (DELTA _i ) zwischen diesen beiden Reihen von Datenproben in entsprechenden Meßpunkten (i) abgeleitet werden.

27. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergleichen
- eine Reihe von Datenproben des Elektrophoretogramms der Testprobe abgeleitet werden,
- eine Reihe von Datenproben des Standard-Elektrophoretogramms der Normalprobe abgeleitet wird, und
- Verhältnisse (RATIO _i ) dieser beiden Reihen von Datenproben zueinander in entsprechenden Meßpunkten abgeleitet werden.

28. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergleichen
- eine Reihe von Datenproben des Elektrophoretogramms der Testprobe abgeleitet wird,
- eine Reihe von Datenproben des Standard-Elektrophoretogramms der Normalprobe abgeleitet wird,
- eine Reihe von einen Normalbereich darstellenden Werten (NR _i ) abgeleitet wird,
- Unterschiede (DELTA _i ) zwischen diesen beiden Reihen von Datenproben in entsprechenden Meßpunkten abgeleitet werden, und
- Verhältnisse (RATIO _i ) der Unterschiede (DELTA _i ) zu der Reihe von Werten (NR _i ) in ensprechenden Meßpunkten abgeleitet werden.

29. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe dem Elektrophoretogramm der Testprobe überlagert angezeigt oder ausgedruckt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe in der Weise abgeleitet wird, daß eine Normalprobe einer Elektrophorese auf demselben Substrat unterworfen wird, auf dem die Elektrophorese der Testprobe vorgenommen wird.

31. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe dadurch erhalten wird, daß eine Anzahl Elektrophoretogramme einer Anzahl Testproben nach Regeln der Statistik verarbeitet werden.

32. Verfahren zum Analysieren einer Testprobe mittels der Elektrophorese, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- Durchführen der Elektrophorese an einer Testprobe, um ein elektrophoretisches Bild auf einem Substrat zu erzeugen,
- fotoelektrisches Abtasten des elektrophoretischen Bildes, um ein elektrophoretisches Bildmuster abzuleiten,
- Abtasten des elektrophoretischen Bildmusters, um eine Reihe von Datenproben, die ein Elektrophoretogramm der Testprobe ausdrücken, abzuleiten,
- Verarbeiten der Reihe von Datenproben, um eine Reihe von normalisierten Datenproben abzuleiten, die ein normalisiertes Elektrophoretogramm der Testprobe darstellen,
- Ableiten einer Reihe von Standarddatenproben, die ein Standard-Elektrophoretogramm einer Normalprobe darstellen, und
- Analysieren der Testprobe in Übereinstimmung mit den normalisierten Datenproben und den Standarddatenproben.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß beim Analysieren
- eine Reihe von einen Normalbereich darstellenden Werten in Übereinstimmung mit den auf das Standard-Elektrophoretogramm der Normalprobe bezogenen Standarddatenproben abgeleitet werden, und
- die Reihe von normalisierten Datenproben mit der den Normalbereich darstellenden Reihe von Werten verglichen wird, um eine Vermehrung oder Verminderung von in der Testprobe enthaltenen Stoffen festzustellen.

34. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß beim Analysieren spezifische Konfigurationen im Elektrophoretogramm der Testprobe ermittelt werden.

35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln eine spezifische Spitze in der Nähe eines vorbestimmten Punktes im Elektrophoretogramm der Testprobe ermittelt wird.

36. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln ein spezifisches Tal in der Nähe eines vorbestimmten Punktes im Elektrophoretogramm der Testprobe ermittelt wird.

37. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln eine spezifische Überbrückung in der Nähe eines vorbestimmten Punktes im Elektrophoretogramm der Testprobe ermittelt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln eine spezifische asymmetrische Verbreiterung in der Nähe eines vorbestimmten Punktes im Elektrophoretogramm der Testprobe ermittelt wird.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ermitteln ferner eine Symmetrie eines Fraktionsmusters, bei dem die asymmetrische Verbreiterung festgestellt wird, ermittelt wird.