DE2608192B2 - Automatische Analysenanlage für eine Blutprobe - Google Patents
Automatische Analysenanlage für eine BlutprobeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Analysenanlage für die Blutprobe zum Feststellen der
Zahlen der weißen und roten Blutkörperchen sowie des Hämoglobingehalts und des Hämatokrits in einer die
Blutprobe enthaltenden Lösung, mit Einrichtungen zum Verdünnen, Zugeben von Reagenzien, !Rühren, Mischen,
Bestimmen der roten und weißen Blutkörperchen und von Hämoglobin, sowie mit zwei Strömungskanälen
zum Auftrennen der Blutprobe in zwei Teilproben.
Das herkömmliche Verfahren zur Blutuntersuchung besteht darin, daß unter Mikroskopbeobachtung die
Zahl der roten und weißen Blutzellen, bzw. -körperchen in einer Volumeneinheu des Blutes bestimmt, das Blut in
einem kleinen Röhrchen zentrifugiert, um das Hämatokrit zu bestimmen, welches den Anteil an roten
Blutkörperchen pro Volumeneinheit des Bluts darstellt, und der Gehalt an Blutfarbstoff (Hämoglobin) in der
Volumeneinheit festgestellt wird und schließlich auf der Basis der genannten Erythrozytenzahl (EZ), des
Hämotokrits (HCT) und des Hämos;lobins (HGB) die korpuskularen Konstanten ermittelt werden, welche für
die eigentliche Diagnose benutzt werden, nämlich mittleres korpuskulares Hämoglobin (MCH), mittleres
korpuskulares Volumen (MKV) und mittlere korpuskulare Hämoglobinkonzentration (MKHIC).
Die Leukozytenzahl sowie die genannten korpuskularen Konstanten werden als Daten für die Blutanalyse
benutzt.
In den letzten Jahren wurden Vorrichtungen entwikkelt,
welche diese Parameter bestimmen oder zählen, und es wurde bereits eine Analysiervorrichtung
eingeführt, welche alle diese Parameter gleichzeitig zu verarbeiten vermag. Als eine Einrichtung der eingangs
genannten Art ist beispielsweise diie in der DE-OS 17 98 431 geoffenbarte automatische Blutanalysieranlage
zum Messen der Leukozytenzahlen, Erythrozytcnzahlen, des Hämoglobins und des Hämatokrits bekannt.
Infolge einiger in den Detektor- bzw. Meßabschnitten vorhandener Probleme ist jedoch die Zuverlässigkeit
dieser Analysiervorrichtung nicht notwendigerweise größer als bei herkömmlichen manuellen Untersuchungsverfahren.
Beispielsweise wird ein und das selbe hämolytische Reagenz für die Bestimmung des Hämoglobins
und der Leukozytenzahl benutzt. Genauer gesagt, wenn jeder Parameter unter Verwendung des
herkömmlichen Reagenz und innerhalb der üblicherweise zulässigen Zeitspanne bestimmt wird, sind die roten
und die weißen Blutzellen bzw. -körperchen unvollständig hämolysiert, was eine ungenaue Bestimmung der
Parameter zur Folge hat. Eine höhere Genauigkeit erfordert dabei unweigerlich eine längere Zeitspanne
für die Verarbeitung und Bestimmung, wodurch jedoch der Nutzen der Automatisierung üiuinichte gemacht
wird. Da außerdem die Leukozytenzahl eine beträchtliche Zeit nach der Hämolyse der roten Blutzellen bestimmt
wird, ist die Zuverlässigkeit der Untersuchungsergebnisse zweifelhaft.
Beim herkömmlichen Verfahren ist eine vergleichsweise große Blutmenge als Probe erforderlich, während
grundsätzlich ein möglichst kleines Probenvolumen anzustreben ist.
Einem Teil der obengenannten Schwierigkeiten hilft eine weitere bekannte Anlage (DE-AS 16 73 146) ab, bei
der jede Probe in vier Teilproben aufgeteilt werden kann, die jeweüs einer separaten Analyse unterzogen
werden. Dies hat gegenüber der oben genannten Anlage den Vorteil, daß jede Teilprobe nur einer einzigen
Analyse unterzogen zu werden braucht, so daß für jede Analyse jeweils optimale Reagenzien verwendet werden
können. Somit werden Meßgenauigkeit und Meßdauer erhöht, es ist aber zum zuverlässigen Betrieb
der letztgenannten Anlage auch eine höhere Blutmenge erforderlich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte automatische
Analysenanlage dahingehend weiterzubilden, daß eine genaue und zuverlässige Blutuntersuchung rasch
und mit nur einer Minimalblutprobe vorgenommen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
Kennzeichenteil des Hauptanspruchs arjeführten Merkmale gelöst. In Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung wird eine einzige Blutverdünnung in zwei Strömungskanälen vor dem Zumischen eines
hämolytischen Reagenz durchgeführt, und die Probe, sowie ein Teil der Probe in einem der Kanäle, wird dann
einer doppelten Verdünnung unterworfen. Wie im nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel näher
erläutert ist, wird ein Teil der für die Zählung der Erythrozyten verwendeten Lösung einer doppelten
Blutverdünnung unterworfen und tritt in einen Anlagenabschnitt zum Zählen der Erythrozyten ein. Der
Spitzenwert der elektrischen Impulse, die hierbei erzeugt werden, liefert eine genaue Aussage über das
Hämatokrit. Somit kann eine genaue und zuverlässige Analyse rasch und einfach durchgeführt werden, indem
man lediglich eine minimale Probe verwendet, die wesentlich kleiner ist, als sie für die bekannte Anlage
erforderlich war. Ferner können die Meßdaten zum Errechnen des MCH, MCV und MCHC verwendet
werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch entnehmbar.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsfornien
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer automatischen
Blutuntersuchungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein detailliertes Schema der Vorrichtung gemäß Fig. I zur Vcranschaiilichung des Fluidumstroms,
Fig.3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform
einer elektrischen Schaltung zur Lieferung von Signalen zur Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtimg,
F i g. 4 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der einzelnen Bauteile der Vorrichtung
gemäß F i g. 2 und 3 und
Fig.5 eine schematische Darstellung einer Abwandlung
der Einrichtung zur Aufnahme und Verdünnung von Blut.
F i g. 1 zeigt ein grundsätzliches Fließschema des Fluidumsystems. Bei der Hämoglobinbestimmung werden
hämolytische Reagentien benutzt, um die roten Blutkörperchen (Erythrozyten) zu zerstören und Hämoglobin
in die umgebende Flüssigkeit freizusetzen. Hierbei wird beim manuellen Untersuchungsverfahren,
das nur eine kleine Blutmenge benötigt, vorteilhaft die gleiche Blutprobe für die Zählung der weißen
Blutkörperchen bzw. Leukozyten benutzt. Da das hämolytische Reagenz nur die roten Blutkörperchen
zerstört und die weißen Zellen intakt läßt, wird nach der Zählung der weißen Blutkörperchen das Hämoglobin
~i bestimmt Die Verwendung eines hämolytischen Reagenz
In einer automatischen Analysiervorrichtung macht es jedoch schwierig, die Größe der Blutkörperchen
während einer vorbestimmten Zeit aufrechtzuerhalten, weil die flüssige Probe leicht durch Umgebungs-
Ki und Temperatureinflüsse beeinträchtigt wird. Außerdem
können sich dabei extrem große Fehler ergeben, weil beim automatischen Verfahren eine Verlängerung
der Reaktionszeit oder eine Einstellung einer gewünschten bzw. Sollzeit, wie beim manuellen Verfahren,
π gänzlich unmöglich ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung fließen eine Flüssigprobe für die Hämoglobinbestimmung und eine
Flüssigkeit für die Bestimmung der weißen Blutzellen in zwei verschiedenen Kanälen, die jeweils ein hämolyti-
.'(I sches Reagenz verwenden, das von dem im anderen
Kanal verschieden ist, wodurch eine genaue und zuverlässige Bestimmung und Aufzeichnung aller
Parameter unter optimalen Bedingungen der Probe (in Form einer Lösung) ermöglicht wird. Andere bemer-
-Ί kenswerte Vorteile der Erfindung sind einerseits die
schnelle Verarbeitung der Probe aufgrund getrennter Hämolysen in verschiedenen Kanälen und andererseits
eine konstante Analyse ohne die Verwendung der eine Umweltverschmutzung hervorrufenden cyanhämoliti-
Iu sehen Reagentien.
Gemäß Fig. 1 wird eine abgenommene Blutprobe t
über einen Proportionier- bzw. Zumeßhahn 2 in Kammern 3 und 4 eingesaugt, wo die Einzelproben mit
einem Verdünnungsmittel verdünnt und gerührt wer-
Γι den. Die in der Kammer 3 enthaltene verdünnte Probe
wird für die Zählung der roten Blutzellen und die Bestimmung von Hämoglobin benutzt, während die
verdünnte Probe in der Kammer 4 für die Zählung der weißen Blutzellen herangezogen wird. Ein Teil der
in Probe aus der Kammer 3 wird über einen Zumeßhahn 5
abgenommen, während die restliche Probe in dieser Kammer in eine Kammer 7 überführt wird, in welcher
sie mit einem hämolytischen Reagenz (zur ausschließlichen Bestimmung des Hämoglobins) gerührt wird, das
r. über einen Zumeßhahn 6 eingeführt worden ist.
Schließlich wird diese Probe zu einer Zelle überführt, in welcher der Hämoglobingehalt durch colorimetrische
Analyse bestimmt wird.
Andererseits wird die über den Zumeßhahn 5
•<i abgenommene Probe in eine Kammer 9 gleitet, in
welcher sie mit einem Verdünnungsmittel verdünnt und gerührt (bzw. gerüttelt) wird, worauf in einem
Erythrozytenzählteil 10, der nach dem gleichen Prinzip arbeitet wie derjenige des bekannten Blutkörperchen-
• ι Zählers, die Zahl der roten Blutzellen bestimmt wird.
Dieses Prinzip besteht darin, die elektrischen Impulse zu zählen, die erzeugt werden, wenn eine Lösung, in
welcher die Körperchen schwimmen, in eine öffnung oder Blende unterhalb dem Lösungsspiegel eintritt, die
etwas größer ist als die Blutkörperchen. Daneben werden durch Bestimmung der in ein U-förmiges Rohr,
das ein kleines Volumen bemißt, eingesaugten Blutmengen die Blutkörperchen pro Volumeneinheit des Bluts
bestimiiit. Da der Spitzenwert jedes Impulses der Größe
eines Körperchens proportional ist, stellt dies eine Messung des Hämatokrits dar.
Die in der Kammer 4 befindliche Probe strömt durch einen Zumeßhahn 11, der eine vorgegebene Menec
eines nur für die Leukozytenzählung benutzten hämolytischen Reagenz abgenommen hat. Die Probe
wird dann zu einem den Erythrozytenzählteil 10 ähnelnden Leukozytenzählteil 12 überführt.
Die Vorrichtung verwendet folgende spezielle Bauteile und Mittel:
Proportionier- bzw. Zumeßeinrichtungen 104, 108, 105 und 109; Kammern 113 und 114, in denen der erste
Verdünnungsschritt mit einem Verdünnungsmittel 110 unter Rühren bzw. Umwälzen erfolgt; Einrichtungen
111 und 112 zur Speisung der obigen Kammern; Einrichtungen 121, 122, 123 und 124 zum Rühren und
Homogenisieren; ein hämolytisches Leukozytenreagenz 141; eine Einrichtung 155 zum Suspendieren
(floating) der Leukozyten; Einrichtungen 158, 201*und 212 zum Zählen der Leukozyten; Einrichtungen 103 und
109 zum Dosieren eines Teils der Erythrozytenlösung; Einrichtungen 106 und 120 für den zweiten Verdünnungsschritt;
Einrichtungen 115, 125 und 126 zum Homogenisieren unter Rühren bzw. Umwälzung; eine
Einrichtung 152 zum Zählen der roten Blutkörperchen bzw. Erythrozyten; ein hämolytisches Hämoglobinreagenz
142; eine Einrichtung 143 zur Umwandlung von Hämoglobin in Oxyhämoglobin; Einrichtungen 145,146,
147 und 214 zur Hämoglobinbestimmung; Einrichtungen 215 und 216 zum Zählen der Erythrozytenimpulse
als Maß für das Hämatokrit; Einrichtungen 218 und 221 zur Berechnung des mittleren korpuskularen Hämoglobins;
Einrichtungen 218 und 220 zur Berechnung des mittleren korpuskularen Volumens sowie Einrichtungen
218 und 222 zur Berechnung der mittleren korpuskularen Hämoglobinkonzentrationen.
F i g. 2 ist ein detailliertes Schema zur Darstellung des
Fluidumstromes gemäß Fig. 1. Fig. 3 veranschaulicht
eine elektrische Schaltung, die Signale zur Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung liefert. Fig. 4 ist
ein Zeitdiagramm, welches die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 3 erläutert. Gemäß
F i g. 2 und 4 wird eine Blutprobe 101 durch eine Pumpe 102 angesaugt und in Durchgängen 104 und 105 eines
Zumeßhahnes 103 proportioniert bzw. dosiert, während das überschüssige oder verbrauchte Blut über ein Ventil
116 abgelassen wird. Das Zeitdiagramm von Fig.4 zeigt, daß die für das Ansaugen der anfänglichen
Blutprobe benötigte Zeit Ti etwa 8 s beträgt. Im vorliegenden Fall wird eine geringe Überschußmenge
an Blut angesaugt, so daß das gesamte, von der vorhergehenden Verarbeitung zurückbleibende Blut
ausgetragen wird. Die Gesamtmenge des in den Durchgängen 104 und 105 dosierten Bluts beträgt
0,05 ml; vorzugsweise werden jedoch im tatsächlichen Betrieb etwa 1,2 ml angesaugt, um die Innenwände des
Saugrohres 117 und die die beiden Durchgänge miteinander verbindende Leitung gründlich zu spülen.
Als nächstes wird ein zwischen die Teile 103" und 103'" eingefügtes Teil um eine halbe Umdrehung
gedreht, so daß der Durchgang 104 in die Position eines Durchgangs 107 und der Durchgang 105 in die Position
eines Durchgangs 108 gelangt. Die Zeit für diese Drehung ist dabei mit Ti angegeben.
Ein mittels einer wärmeisolierten Einrichtung auf etwa 37°C erwärmtes Verdünnungsmittel 110 wird
durch eine Verdünnungspumpe 111 angesaugt und in einem Verdünnungsbehälter 112 dosiert. Die Temperatur
wird etwa auf die Temperatur des menschlichen Körpers eingestellt, so daß durch Quellen und
Schwinden der Blutkörperchen infolge schwankender Temperaturen die Hämatokritbestimmung nicht beeinträchtigt
wird. Die vorgegebene Menge des Verdün nungsmittels im Behälter 112 wird zusammen mit der in
Hahn 103 dosierten Blutprobe in Kammern 113 und 11'
überführt. Das Verdünnungsmittel wird aus Ventilen 1 Ii und 119 ausgepreßt. Ventile 121 und 123 werden zui
Entlüftung der Kammern 113 und 114 zur Außenluft hir
geöffnet, wobei diese Kammern auch nach dei Einspeisung des Verdünnungsmittels mit Luft beschick!
werden, wodurch eine konstante Rühr- oder IJmwälz wirkung mit Luftblasen in den beiden Kammern bewirki
wird.
Wahlweise kann das Ansaugen und Verdünnen de: Bluts auf die in Fig.5 gezeigte Weise erfolgen. Diese
Abwandlung ist in zweierlei Hinsicht vorteilhaft: Einma wird dabei ein noch kleineres Blutvolumen benötigt, unc
zum anderen wird das Blut bei der Einführung nich durch Fremdkörper, wie Staubpartikel aus der Luft
verunreinigt. Gemäß Fig.5 werden etwa 0,05m
Blutprobe durch eine Saug- und Druckpumpe 16i angesaugt und in einer Pipette 161 proportioniert bzw
dosiert. Die Pipette ändert sodann ihre Lage in die gestrichtelt eingezeichnete Position 161' und die Pumpe
162 saugt eine vorgegebene Menge eines Verdünnungsmittels 163 an und preßt dieses zusammen mit dei
Blutprobe in einen Behälter 165 aus. Die Innenwandung der Pipette wird dabei durch das Verdünnungsmitte
gründlich gewaschen. Ein Strömungsteiler 164 teilt das Flüssigkeitsgemisch in dosierte Mengen zweier Lösungen
auf, von denen die eine für die Bestimmung der roten Blutzellen und des Hämoglobins und die andere
für die Leukozytenzählung dient. Diese beiden Lösungen werden dann zu den Kammern 113 bzw. 114
überführt.
Wenn die Ventile 121 und 123 gemäß Fig. 2 geschlossen sind, während die Ventile 122, 124 und die
Ventile 128,129 zum Ansaugen der Außenluft offen sind
wird die verdünnte Blutprobe aus den Oberteilen der Kammern 113 und 114 zu deren Unterteilen überführt
wo infolge der ständig über die Ventile 128 und 12S angesaugten Luft ein Rühren mittels Luftblasen erfolgt
Die Kammer 113 dient dabei ausschließlich für die Bestimmung der roten Blutkörperchen und des
Hämoglobins, während die Kammer 114 für die Leukozytenzähkmg vorgesehen ist. Nach Abschluß der
Homogenisierung durch unter Rühren erfolgendes Verdünnen wird ein an ein Vakuum angeschlossenes
Ventil 133 geöffnet, wodurch ein Teil der in der Kammer 113 enthaltenen Lösung in den Durchgang 109 des
Zumeßhahns 103 eingesaugt wird. Die für dieses Ansaugen benötigte Zeitspanne ist in Fig.4 mit T;
bezeichnet. Auf die in Verbindung mit dem Zumeß- bzw. Dosierhahn 103 beschriebene Weise wird ein zwischen
Elemente 134" und 134'" eines Zumeßhahns 134 eingefügtes Element 134' verdreht, und wenn Ventile
139 und 140 gleichzeitig mit dem Ventil 133 geöffnet werden, werden ein ausschließlich für die Leukozytenzählung dienendes hämolytisches Reagenz 141 und ein
ausschließlich der Hämoglobinbestimmung dienendes hämolytisches Reagenz 142 angesaugt und in Durchgängen
oder Kanälen 135 bzw. 136 des Hahns 134 dosiert. Die hierfür benötigten Zeitspannen sind mit Tu und Ti;
bezeichnet.
Danach werden die Elemente 103' und 134' der Hähne 103 bzw. 134 verdreht. Die beiden Zähne stehen
miteinander in Verbindung, und wenn die Flüssigkeiten in die (in F i g. 2 ausgezogen eingezeichneten) Durchgänge
des Hahns 103 sowie in die (gestrichtelt eingezeichneten) Durchgänge des Hahns 134 angesaugt
werden, ist der andere, gestrichelt eingezeichnete Durchgang des Hahns 134 bei halber Drehung jedes
Hahns leer und umgekehrt. Die Zeitspanne für das Drehen jedes Hahns ist mit T6 bezeichnet (etwa 1 s).
Der Zumeßhahn 103 kehrt somit in seine Ausgangsstellung
zurück und steht für das Ansaugen der nächsten Probe bereit. Für die Durchführung aller vorgenannten
Vorgänge sind etwa 21 s erforderlich. Wenn dieser Durchlauf kontinuierlich erfolgt, tritt keine Unterbrechung
zwischen der Verarbeitung der einen Probe und der nächsten auf.
Die im Durchgang 109 dosierte Lösung für die Erythrozytenzählung gelangt bei der Drehung des
Hahns 103 zu einem Durchgang 106, wenn das Ventil 120 offen ist und die Lösung zusammen mit dem im
Behälter 113 dosierten Verdünnungsmittel in die Kammer 115 eintritt. Dies entspricht dem zweiten
Schritt der herkömmlicherweise beim manuellen Untersuchungsverfahren durchgefühten Doppelverdünnung,
während die unter Rühren erfolgende Verdünnung in der Kammer 113 dem ersten Verdünnungsschritt
entspricht. Durch die Wirkung der Ventile 125,126 und 127 wird in der Kammer 115 ein Rühren und
Homogenisieren mit Luftblasen in der gleichen Weise wie beim vorgenannten ersten Schritt erreicht. Die
Zeitspannen für das Verdünnen und Rühren beim zweiten Schritt sind mit Tg und Tg bezeichnet.
Gleichzeitig wird der Zumeßhahn 134 verdreht, so daß die proportionierten bzw. dosierten Reagentien von
den Durchgängen 135 und 136 auf die Durchgänge 138 bzw. 137 übertragen werden. Beim öffnen eines Ventils
131 tritt die verdünnte Probe aus der Kammer 113 zusammen mit dem im Durchgang 137 befindlichen
hämolytischen Reagenz in eine Hämoglobinkammer 143 ein. Sodann wird ein Ventil 149 geöffnet und ein
Rühren mittels Luftblasen in der Kamer 143 durchgeführt. Im Laufe des Rührens werden die roten und
weißen Blutkörperchen vollständig hämolysiert, so daß das Hämoglobin zu Oxyhämoglobin umgesetzt wird.
Hierdurch wird die Durchführung der Bestimmung durch colorimetrische Analyse ermöglicht. Die Zeitspanne
für das Ansaugen in die Hämoglobinkammer ist bei Tj angegeben. Die Probe wird dann zu einer Zelle
147 überführt, in welcher die Hämoglobinkonzentration durch colorimetrische Analyse bestimmt wird, wofür die
mit Tio bezeichnete Zeitspanne benötigt wird. Die Zelle
besitzt dieselbe Konstruktion wie das üblicherweise eingesetzte Colorimeter. Sie weist beispielsweise eine
Lichtquelle 145 und einen Lichtempfänger 146 auf und verwendet Licht mit einer Wellenlänge von 540 ΐημ.
Das hämolytische Reagenz, das ausschließlich für die Leukozytenzählung benutzt wird und das aus dem
Behälter 141 in den Durchgang 138 des Hahns 134 dosiert wurde, bewirkt eine vollständige und schnelle
Hämolysierang nur der roten Blutkörperchen. Hierdurch wird die Notwendigkeit für die Hämoglobinbestimmung
unter Verwendung einer Flüssigkeit ausgeschaltet, die nach der Leukozytenzählung verbleibt
Darüber hinaus kann die Leukozytenzählung genauer und ohne Beeinflussung durch Umgebungsbedingungen
vorgenommen werden. Wenn die Ventile 130 und 150 geöffnet werden, tritt die verdünnte Probe aus der
Kammer 114 zusammen mit dem hämolytischen Reagenz im Durchgang 138 in eine Leukozytenkammer
155 ein. Die für diesen Vorgang benötigte Zeitspanne ist mit 7|2 bezeichnet
Andererseits werden die Ventile 132 und 151 geöffnet,
wobei die Probe für die Erythrozytenzählung, die in der Kammer 115 der Verdünnung der zweiten Stufe
unterworfen wurde, in eine Erythrozytenkammer 152 ausgepreßt wird. Die betreffende Ansaugzeit ist mit Tu
angegeben.
Anschließend werden die Erythrozytenbestimmungen und -zählungen durchgeführt, auf deren Basis die
endgültigen Berechnungen erfolgen; hierfür ist die Zeitspanne Ti3 nötig. Alle sechs Parameter sind
nunmehr verfügbar, und sie werden durch einen Drucker ausgedruckt und registriert. Hierfür wird die
Zeitspanne Tu benötigt.
Die Zeitspanne T17 ist nötig, um die Leukozytenlösung
aus der Kammer 115 auszutreiben, während das Austreiben der Erythrozytenlösung aus den Kammern
147 und 152 die Zeitspanne Ti« dauert. Das Zeitdiagramm
von F i g. 4 zeigt, daß beide Austreibvorgänge 21 s nach Beginn des Ansaugens der nächsten Blutprobe
einsetzen.
Die Einzelheiten der Abschnitte, in denen die Blutkörperchen gezählt werden, sind in Verbindung mit
F i g. 1 bereits umrissen worden. Aus diesem Grund werden diese Abschnitte im folgenden nur noch kurz
erläutert. Jeder Abschnitt weist eine unterhalb der Lösungsoberfläche befindliche öffnung oder Blende
158, ein Ventil 153, ein U-Rohr 154, eine »Start«-Elektrode 156 und eine »Stop«-Elektrode 159 auf. Entsprechend
der Verdrängung von Quecksilber im U-Rohr 154 tritt die Lösung in die öffnung bzw. Blende 158 ein.
Durch Zählen der Blutkörperchen in der Lösung, welche die öffnung bzw. Blende innerhalb einer Toröffnungszeit
(gate time) passieren, die durch Impulse, welche bei der Vorbeibewegung des Quecksilbers an der Elektrode
156 erzeugt werden, und durch Zählungs-Stopimpulse bestimmt wird, die bei der Vorbeibewegung des
Quecksilbers an der Elektrode 159 auftreten, wird die Zahl der Blutkörperchen in einem Volumen entsprechend
dem durch die beiden Elektroden begrenzten Volumen des U-Rohrs erhalten.
Wie erwähnt, besitzen der Leukozyten- und der Erythrozytenzählteil jeweils gleiche Konstruktion.
Wie erwähnt, besitzen der Leukozyten- und der Erythrozytenzählteil jeweils gleiche Konstruktion.
Im folgenden ist nunmehr die elektrische Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von F i g. 4
beschrieben.
Ein Leukozytensignal von einem Leukozytenzähldetektor 201 wird durch einen Verstärker 204 verstärkt, durch eine Spitzendiskriminatorschaltung 207 von einem Störsignal getrennt und einer Zählkorrekturschaltung 209 eingespeist. Je höher die Blutkörperchenkonzentration ist, um so größer ist die Zahl der in die
Ein Leukozytensignal von einem Leukozytenzähldetektor 201 wird durch einen Verstärker 204 verstärkt, durch eine Spitzendiskriminatorschaltung 207 von einem Störsignal getrennt und einer Zählkorrekturschaltung 209 eingespeist. Je höher die Blutkörperchenkonzentration ist, um so größer ist die Zahl der in die
so Öffnung oder Blende eintretenden Blutkörperchen, wobei sich auch die Wahrscheinlichkeit dafür erhöht,
daß zwei oder mehr Blutkörperchen gleichzeitig oder ohne jede Unterbrechung die öffnung passieren. Da
hierbei auch nur dann ein einziger Impuls abgegeben
wird, wenn zwei Blutkörperchen in der öffnung bzw. Blende vorhanden sind, müssen Meßfehler aufgrund
dieser Koinzidenz korrigiert werden. Die korrigierten Signale werden durch eine Leukozytenzählerschaltung
212 gezählt.
Ein Erythrozytensignal von einem entsprechenden Zähldetektor 202 wird durch einen Verstärker 205
verstärkt, in einer Diskriminatorschaitung 208 und einer Zählkorrekturschaltung 211, die beide die gleiche
Konstruktion besitzen wie im Leukozytenzählabschnitt, weiterverarbeitet und dann einer Leukozytenzählerschaltung
213 eingegeben.
Eine Überwachungsschaltung 210 überwacht den Stand der Zählung und beobachtet je nach Bedarf die
Wellenformen jedes Zählabschnitts oder überprüft etwaige abnormalen Zählungen. Diese Schaltung kann
auch als Vielzweck-Oszillograph zur Festeilung möglicher Störungen und Bauteilfehler benutzt werden.
Die Hämoglobinbestimmung geschieht wie folgt: Ein Analogsignal von einem Detektor 203 wird durch einen
Analog/Digital-Wandler 206 in Impulse umgewandelt, deren Zahl der Hämoglobinkonzentration entspricht
und die durch eine Hämoglobinzählerschaltung 214 gezählt werden.
Das Hämatokrit wird wie folgt bestimmt: Ein durch den entsprechenden Verstärker 205 geliefertes Erythrozytensignal
wird durch eine Wandlerschaltung 215 in einen Signalimpuls umgewandelt, um das Hämatokrit
durch Zählung der Signalimpulse in einer Zählerschaltung 216 zu bestimmen.
Start- und Stopsignal werden über eine Klemme 227 eingegeben und durch ein Befehlssignal von einer Start-
und Stop-Steuerschaltung 217 gesteuert.
Die Signale von den Zählerschaltungen 213, 214 und 216 werden einer Rechnersteuerschaltung 218 eingespeist,
und die für die Berechnung der korpuskularen Konstanten nötigen Daten- und Befehlssignale werden
an die nachgeschalteten Rechnerschaltungen ausgegeben, nämlich an eine MKV-Schaltung 220, eine
MKH-Schaltung 221 und eine MKHK-Schaltung 222.
Ein Anzeigeelement 223 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung und Berechnung an jedem Meßabschnitt
sowie die jeder Probe zugeordnete Bezeichnungsszahl an. Die Analysenergebnisse werden außerdem in einem
Datenaufzeichnungsgerät 225 aufgezeichnet. Ein Befehl zum »Ausfüllen« (filling out) anderer erforderlicher
Informationen, wie des Untersuchungsdatums, wird durch einen äußeren Schalter 224 eingegeben.
Die Steuerung der gesamten Anlage ist in einer zentralen Steuerschaltung 219 zentralisiert, welche
Signale von den Bauteilen, wie einem Startschalter 230, aufnimmt und diese Bauteile mit einem Befehlssignal
beschickt. Übertragung und Empfang der Signale zwischen der zentralen Steuerschaltung 219 und dem
Fluidumsystem erfolgen über einen Anschluß 219.
Eine Störungs-Alarmschaltung 226 überwacht alle Abschnitte, in denen Bestimmungen bzw. Messungen
durchgeführt werden. Wenn diese Schaltung eine
ίο Abnormität bzw. Störung feststellt, gibt sie über einen
Alarmlautsprecher 231 ein Alarm signal ab.während sie gleichzeitig ein Abnormalitäts- b2;w. Störungssignal zur
Steuerschaltung 219 überträgt, um die Bestimmungen und Aufzeichnungen zu unterbrechen, bis ein Alarmfreigabesignal
über eine Klemme 228 abgegeben wird.
Das Fluidumsystem wird durch eine nicht dargestellte Fluidum- bzw. StrömungsmittelDigitalschaltung gesteuert,
bei welcher Ventile mittels Luftdrucks betätigt werden. Dieses Steuersystem ist i;rn Vergleich zu einem
elektrischen Relaisschaltkreis oder zur Steuerung mittels elektromagnetischer Ventile insofern vorteilhaft,
als bei ihm keine Gefahr für eine Störung durch elektrische Störsignale besteht und daß es verbesserte
Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit besitzt.
Im Vergleich zur herkömmlichen Blutuntersuchungsvorrichtung, welche eine lange: Untersuchungszeit
erfordert und vergleichsweise große Blutproben benötigt und mit welcher es nicht möglich ist, mehrere
Proben innerhalb einer kurzen Zeitspanne und ohne die Einführung von Meßfehlern zu untersuchen, vermeidet
die vorstehend beschriebene Untersuchungsvorrichtung solche Nachteile, während sie eine automatische
Blutuntersuchung mit hoher Wirtschaftlichkeit und großer Genauigkeit gewährleistet.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Automatische Analysenanlage für eine Blutprobe zum Feststellen der Zahlen der weißen und roten
Blutkörperchen sowie des Hämoglobingehalts und ϊ des Hämatokrits in einer die Blutprobe enthaltenden
Lösung, mit Einrichtungen zum Verdünnen, Zugeben von Reagenzien, Rühren, Mischen, Bestimmen der
roten und weißen Blutkörperchen und von Hämoglobin, sowie mit zwei Strömungskanälen zum ι ο
Auftrennen der Blutprobe in zwei Teilproben, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
(12; 155) zum Bestimmen der weißen Blutkörperchen im ersten Strömungsweg (4,11; 104,
107, 114, 138) und die Einrichtung (8; 147) zum li
Bestimmen des Hämoglobins im zweiten Strömungsweg (3,6,7; 105,108,113,137) angeordnet ist,
und daß im zweiten Strömungsweg zusätzlich 2ine Einrichtung (131, 109) zum Abzweigen eines Teils
der zur Hämoglobinbestimmung verdünnten Probe zur Bestimmung der roten Blutkörperchen und des
Hämatokrits angeordnet ist
2. Automatische Analysenanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zweikanal-Einrichtung
(2, 103) zur Einführung proportionierter bzw. 2-, dosierter Blutmengen und jeweils vorgegebener
Mengen eines Verdünnungsmittels in den ersten (4, 11, 104, 107, 138) und zweiten (3, 6, 7, 105, 108, 137)
Strömungsweg mit jeweils einer Verdünnungskammer (3,4, 113, 114), welche jeweils eine Einrichtung «1
zum Rühren und Homogenisieren des Verdünnungsmittels und des Bluts aufweisen; durch eine
Einrichtung (11, 141, 135) zur Zugabe einer vorgegebenen Menge eines hämolytischen Reagenz
zur verdünnten und gerührten Lösung im ersten r> Strömungsweg; durch eine Einrichtung (12,158,201)
zum Zählen der im ersten Strömungsweg in der Lösung in Schwebe befindlichen Leukozyten; durch
eine Einrichtung (5, 9, 106, 115) zum Verdünnen unter Rühren und Homogenisieren des abgezweigten
Teils des zweiten Strömungswegs suf einen höheren Verdünnungstiter; durch eine Einrichtung
(10,152,202) zum Zählen der Erythrozyten in der so homogenisierten Lösung; durch eine Einrichtung (6,
7, 142, 136) zur Zugabe eines ausschließlich für die r> Hämoglobinbestimmung benutzten hämolytischen
Reagenz zu der im zweiten Strömungsweg verbliebenen Lösung; durch eine Einrichtung (8, 147, 203)
zur Bestimmung der Hämoglobinkonzentration in der so erhaltenen Lösung mittels kolorimetrischer ίο
Analyse; durch eine Einrichtung (215, 216) zur Umwandlung der durch die Erythrozytenzahl-Bestimmungseinrichtung
(202) gelieferten Erythrozytensignalimpulse in das Hämatokrit; durch eine
Einrichtung (221) zur Berechnung des mittleren ">'>
korpuskularen Hämoglobins auf der Grundlage des elektrischen Hämoglobinsignals der Kolorimetrischen
Analysiereinrichtung (203) und des elektrischen Hämatokritsignals der genannten Wandlereinrichtung
(215, 216); duich eine Einrichtung (220) m> zur Berechnung des mittleren korpuskularen Volumens
auf der Grundlage des elektrischen Erythrozytensignals der Erythrozytenzahl-Bestimmungseinrichtung
(202) und des elektrischen Hämatokritsignais der Hämatokritwandlereinrichtung (215, 216);
und durch eine Einrichtung (222) zum Errechnen der mittleren korpuskularen Hämoglobinkonzentration
auf der Grundlage des elektrischen Hämoglobinsignals aus der colorimetrischen Analyseneinrichtung
(203) und des elektrischen Hämatokritsignals aus der Hämatokrit-Wandlereinrichtung (215,216).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8228 | New agent |
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| 8235 | Patent refused |