Ein TANDY im medizinischen Labor

Siegfried W. Schmidt

tandy small

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Einleitung

Der Autor studiert Chemie an der Technischen Hochschule in Darmstadt und betreibt privat ein kleines Laboratorium. Im Frühjahr 1978 beauftragte ihn ein medizinisches Laboratorium für die Auswertung von speziellen Radioimmunoassais (T4-RIA) ein Programm zu schreiben und dazu einen geeigneten Kleinrechner auszuwählen. Im August 79 wurde das System fertiggestellt, und läuft seitdem im täglichen Routinebetrieb.
Radioimmunossay (Kurz: RIA) ist der Name einer weit verbreiteten wissenschaftlichen Untersuchungsmethode, die es z.B. erlaubt in Blutproben eine ganze Reihe von Stoffen zu bestimmen. Die Grundlage ist ein komplizierter biochemischer (serologischer) Reaktionsmechanismus, dessen Verlauf durch Markierung mit radioaktiven Nukliden erkennbar gemacht wird. Das Verfahren ist dabei so empfindlich, daß man z. B. einzelne Hormone bis in den Piktogramm-Bereich messen kann.
Der größte Teil des Tests lässt sich zudem noch sehr einfach handhaben, weil das Verfahren soweit standardisiert ist, daß es in einem einzelnen Teströhrchen ausgeführt werden kann. Darum ist auch das eigentliche Messen heute weitgehend automatisiert und erfolgt auf automatischen Probewechslern mit einem Gamma-Quantenzähler.
Zur Auswertung wird in jedem Ansatz eine Reihe von Standards mit festem, bekanntem Gehalt mitgeführt, deren Zählrate die Erstellung einer Eichkurve ermöglicht.
Bild 2 zeigt eine typische Kurve in einem linearen Koordinatensystem. Für die manuelle Auswertung gibt es nun eine Reihe von Darstellungsweisen dieser Eichkurven, deren Beste in einem von D. RODBART (1968) vorgeschlagenen Netz erfolgt. Die horizontale Achse ist logarithmisch geteilt, die Vertikale (und die ist das besondere) ist in so genannter "Logit-Log" Teilung (Bild 3). Diese Teilung ähnelt der Teilung des Gauß’schen Integrals (Wahrscheinlichkeitsnetz).

Die Lösung

Da das System nicht in die Hände von "Schreibmaschine gewöhnten" med. technischen Assistentinnen kommen sollte, bot sich der Rechner "Tandy TRS-80" wegen seiner Normtastatur eigentlich sofort an. Die Entscheidung Basic Level I oder Basic Level II hingegen fiel erst nach einer genauen Zerlegung des mathematischen Problems.
Die in Level I ROM fehlenden wissenschaftlichen Routinen schienen zunächst unverzichtbar. Vor allem, weil der erste Programmentwurf selbst eine Länge von 4K Bytes hatte und der Platz für eine (teure) Erweiterung auf 16K RAM bedeutet hätte. Auf die großzügige Mensch/Maschine-Dialogführung dürfte aber nicht verzichtet werden.
Eine genaue Betrachtung der Sprache Level I brachte dann aber eine nicht ganz zu erwartende Lösung: die Tandy Kurzschrift! Das Level I ermöglichte durch die mnemotechnisch äußerst günstigen Abkürzungen (P. für Print und R. für Restore) den Programmtext auf fast die Hälfte zu kürzen. Der dadurch freiwerdende Raum konnte jetzt für die mathematischen Subroutinen (E Hoch X, LN X usw.) verwendet werden. Es war also möglich, mit 4K Level I eine äußerst wirtschaftliche Lösung zu erstellen.
Bereits während der Eingabe der Standards, also zwischen zwei Input-Statements, beginnt das Programm mit der Berechnung. Der erste Schritt ist also die "Transformation der Koordinaten" und eine "Plausibilitäts-Kontrolle". Unglaubwürdige oder fehlerhafte Eingaben werden, - soweit vom System erkennbar, - zurückgewiesen.
Das Display erhält dabei mit Hilfe des Print AT-Statements eine Tabellenstruktur. Mit der Aufforderung des Systems: "Stimmen alle Eingaben?" wird noch einmal die Möglichkeit einer Korrektur angeboten, bzw. der eigentliche Auswertschritt (2. Schritt) eingeleitet.
In der nun folgenden Rechnung bildet der TRS-80 einen Faktor, der die statistische Qualität der Messprobe bewertet. Dies kommt einer Kontrolle auf "Ausreißer" gleich und führt zu dem Ausdruck einer Warnung, wenn eine Toleranzschwelle überschritten wird.
Das Programm wird täglich neu geladen (der Vorgang dauert nur wenige Minuten), obwohl es durchaus möglich ist, den Rechner durchgehend eingeschaltet zu lassen. Für besondere Fälle wäre es sogar denkbar, das System mit zwei NiCd-Batterien zu puffern und es ON-Line zu betreiben.

 

Abbildungen:
[1] Probenwechsler im Einsatz
[2] Typische Eichkurve (Fa. Behring)
[3] Logit-Log-Papier mit Kurve
[4] Schirmphoto
[5] Schirmphoto (Programmausschnitt)

Systembeschreibung

-> Download Dissertation (PDF)

Die detaillierte Systembeschreibung finden Sie in der Dissertation von Dr. Siegfried W. Schmidt.

Für weitere Informationen: Beachten Sie bitte das Buch zum Thema:
ISBN 3-9802731-3-X, Dr. Siegfried W. Schmidt: "PlumeX: Ein modulares System..."

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