DE3627659C2

DE3627659C2 -

Info

Publication number: DE3627659C2
Application number: DE3627659A
Authority: DE
Inventors: Nobutaka Hachioji Tokio/Tokyo Jp Kaneko
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-08-17
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1992-10-08
Also published as: US4920498A; IT8621494A1; DE3627659A1; IT1197096B; IT8621494A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verarbeiten des elektrophoretischen Bildes einer Testprobe, bei dem das Bild zur Erzeugung einer Reihe von ihm entsprechenden numerischen Meßpunkten photoelektrisch abgetastet wird.

Die Analyse bzw. Bestimmung von in einer Serumprobe enthaltenen Proteinen auf elektrophoretischem Wege liefert eine Vielzahl von für die Diagnose verschiedener Krankheiten nützlichen Daten. Deshalb wird die Elektrophorese von Serumproben heute im allgemeinen als eine der ersten Untersuchungsmaßnahmen durchgeführt. Die Elektrophorese einer Serumprobe erfolgt dabei automatisiert.

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 anteilmäßigen 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 Personen 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.

Aus der US-PS 43 12 728 sind Verfahren zum Verarbeiten von elektrophoretischen Bildern bekannt, bei denen es darum geht, die Grenzen zwischen den einzelnen Fraktionen zu ermitteln. Unterschiedliche Wanderungslängen bei der Elektrophorese werden nicht berücksichtigt, d. h. für die dort vorgenommene Auswertung der Elektrophoretogramme wird vorausgesetzt, daß hinreichend Sorge dafür getragen worden ist, daß die einzelnen Wanderungslängen sich nicht erheblich unterscheiden. Dies ist aber höchst aufwendig, weil immer genau die gleichen elektrophoretischen Bedingungen eingehalten werden müssen.

Aus der Veröffentlichung Ch. Wunderly "Die Papierelektrophorese", Aarau und Frankfurt/Main: Verlag H. R. Sauerländer & Co. Aarau, Seiten 42 bis 46 und 73 bis 78, ist das photoelektrische Abtasten des elektrophoretischen Bildes einer Testprobe zur Ableitung eines elektrophoretischen Bildsignals bekannt.

Aus der Zeitschrift "Elektronik", Jg. 1977, Heft 5, Seiten 67 bis 71, ist es bekannt bei mehreren Abtastungen eines Bildes einzelne Abtastungen mittels eines Rechners zur Deckung zu bringen und sodann einen Mittelwert zu bilden. Die Abtastungen werden mittels Rankmarken zur Deckung gebracht. Diese Randmarken sind an einem Fenster der experimentellen Anordnung angebracht und bilden ein Start- und ein Endsignal für die Abtastung, so daß der Rechner jederzeit berücksichtigen kann, an welcher Stelle gerade abgetastet wird. Um eine Normierung eines Elektrophoretogrammes hinsichtlich der Wanderungslänge bei der Elektrophorese geht es bei diesem Stand der Technik aber nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verarbeiten eines elektrophoretischen Bildes einer Testprobe zu schaffen, bei dem automatisch elektrophoretische Darstellungen gewonnen werden, die insbesondere hinsichtlich der Wanderungslängen normiert sind und so dem Arzt eine erleichterte Diagnose von Krankheiten ermöglichen.

Ein Verfahren, das diese Aufgabe löst, ist im Patentanspruch 1 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.

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 5a zum Aussenden eines Lichtstrahls und einen Lichtempfänger 5b 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 rechtwinklig 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 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 5a und einen Lichtempfänger 5b umfaßt, fotoelektrisch abgetastet. Das Densitometer selbst ist von gleichem Aufbau wie das bekannte Densitometer. Die Lichtquelle 5a und der Lichtempfänger 5b 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 5b 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. 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 angelegt. 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/F-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 l₁ und l₂ Spitzen ermittelt, wobei diese Bereiche durch die linken und rechten Endpunkte der ausgewählten Reihe von Datenproben vorbestimmt sind. Ein im Bereich l₁ die höchste Konzentration aufweisender Peak bzw. Spitze wird dann als die Spitze der Albumin-Fraktion angenommen, und eine im Bereich l₂ 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 l₁ und l₂ 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. Das heißt, 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. Zum Beispiel, 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.

Claims

1. Verfahren zum Verarbeiten eines elektrophoretischen Bildes einer Testprobe, bei dem das Bild zur Erzeugung einer Reihe von ihm entsprechenden numerischen Meßpunkten photoelektrisch abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- durch Vergleich der Meßpunkte mit einem Schwellenwert oder durch Aufsummieren von Anfangswerten und Endwerten der Reihe von Meßpunkten und Vergleich der aufsummierten Werte mit Gesamtsummenwerten ein Anfangs- und ein Endpunkt der Meßpunkte bestimmt wird,
- ein erster Spitzenwert der Meßpunkte innerhalb eines ersten, in bezug auf den Anfangspunkt festgelegten Bereichs (l₁) von Meßpunkten ermittelt wird,
- zumindest ein weiterer Spitzenwert der Meßpunkte innerhalb eines zweiten, in bezug auf den Endpunkt festgelegten Bereichs (l₂) von Meßpunkten ermittelt wird, und daß
- mittels der zumindest zwei Spitzenwerte durch Vergleich mit Meßpunkten von entsprechenden Spitzenwerten einer Standardprobe eine Normierung der Wanderungslänge des elektrophoretischen Bildes durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Spitzenwert die Albumin-Spitze verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiter Spitzenwert die β-Globulin-Spitze verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Normierung der Wanderungslänge der Abstand zwischen den Spitzenwerten ermittelt wird, das Verhältnis dieses Abstandes zu einem vorgegebenen werden.