DE2718600C2 - Vorrichtung zum Prüfen von ein Kulturmedium enthaltenden Karten - Google Patents
Vorrichtung zum Prüfen von ein Kulturmedium enthaltenden KartenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen einer Karte, welche mindestens einen ein Kulturmedium y>
enthaltenen Schacht besitzt, wobei in dieser Karte eine Probe zur Bestimmung der Stoffwechselaktivität von
eventuell in der Probe liegenden Mikroorganismen eingeführt ist.
Zur Erfassung von Mikroorganismen in Proben werden Karten oder Küvetten mit Schächten verwendet,
in die stark selektive entwässerte Kulturmedien gefüllt sind. Klinische Proben werden in Salzlösung
verdünnt und die so gebildete Verdünnung in die Karten eingefüllt, wo sie sich mit den selektiven Medien in den hn
Schächten mischen und sie rehydrieren. ledes Medium ist dahingehend selektiv, daß es für einen bestimmten
Mikroorganismus selektiv wirkt. Wird dieser Mikroorganismus im rehydrierten Medium metabolisiert, dann
erfährt das Medium eine optische Änderung, und zwar gewöhnlich eine Zunahme der Trübung oder eine
Farbänderung, die erfaßt wird, indem Licht durch den
das rehydrierte Medium enthaltenden Schacht geschickt und die Lichtintensität hinter dem Schacht gemessen
wird. Durch Mischen von Antibiotika mit dem Medium ist es möglich, die Empfindlichkeit eines identifizierten
Mikroorganismus auf verschiedene Antibiotika zu bestimmen, denn wenn ein Antibiotikum wirkt, dann
behält das Kulturmedium, in dem es sich befindet, die ursprünglichen optischen Eigenschaften im wesentlichen
bei.
Jede Karte weist zusätzlich zu den die selektiven Medien enthaltenden Schächten Segmente auf, um eine
Identifikation zu ermöglichen. Diese Segmente, die in den meisten Fällen als arabische Zahlen vorliegen,
lassen sich maschinell leten, indem Licht durch die Karte
projiziert wird. Wird der Lichtstrahl unterbrochen, liegt ein Identifizierungssegment vor. Zuweilen sammeln sich
Fremdkörper auf der Karte an den Identifizierungssegmenten an, schatten einen Teil des Lichts ab und führen
damit zu Ablesefehlern. Auch können Fehlmarkierungen zu Fehlablesungen führen.
Die Schächte der Karten und die zu ihnen führenden Füllkanäle sind gegen die umgebende Atmosphäre
abgeschlossen. Jede Karte wird mit der verdünnten Probe beschickt, indem der Schacht evakuiert und dann
die evakuierte Luft durch die verdünnte Probe ersetzt wird. Ein kleines Luftvolumen verbleibt im allgemeinen
in der Karte. Diese eingeschlossene Luft kann sich als Bläschen in einem oder mehreren Schächten sammeln.
Bläschen erscheinen einer automatischen Leseeinrichtung jedoch opak, so daß sie eine Stoffwechselaktivität
anzeigen, wo eine solche nicht stattfindet Weiterhin erzeugen einige Mikroorganismen beim Stoffwechsel
Gas, das seinerseits eine Blase bewirkt, die ebenfalls eine täuschende Ablesung hinsichtlich der Lichtübertragungseigenschaften
des rehydrierten Mediums verursacht
Ein Band, das die Enden der Schächte abdeckt, beult sich für gewöhnlich nicht nach außen zu einer konvexen
Gestalt aus, während die Karte bei erhöhter Temperatur inkubiert wird, so daß die optischen Eigenschaften
der Säule, durch die Licht projiziert wird, geändert werden, was ebenfalls Fehler verursacht Dieses
Ausbeulen basiert teilweise auf der Wärmeausdehnung des Bandes und teilweise auf der natürlichen Erzeugung
von Gasen, die sich beim Stoffwechsel einiger der Mikroorganismen ergeben. Auf jeden Fall findet das
Ausbeulen bzw. die sogenannte Linsenbildung über einen Zeitraum von zwei bis drei Stunden statt und das
Band behält danach seine verzerrte Gestalt bei.
Ein zu Anfang des Zeitraums abgelesener Wert läßt sich daher nicht mit einem nachfolgend abgelesenen
Wert vergleichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art so zu
gestalten, daß sie die bzw. das Bläschen in dem mindestens einem Schacht der Karte übersieht und
Ablesungen ergibt, die die optischen Eigenschaften der rehydrierten Medien in den Schächten ohne Verzerrungen
angeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen die Karte tragenden Lesekopf, einen auf dem
Lesekopf einer Oberfläche der Karte zugewandt so angeordneten Lichtsender, daß das von ihm ausgesandte
Licht durch den Schacht geworfen wird, durch eine Vielzahl von Lichtdetektoren, die auf dem Lesekopf
angeordnet der gegenüberliegenden Oberfläche der Karte zugewandt und mit dem Lichtsender so
ausgerichtet sind, daß sie von diesem beleuchtet werden, sofern sie nicht abgeschattet sind, und die jeweils dann
ein der Intensität des auf sie fallenden Lichts proportionales Signal liefern, wenn die Karte in eine
Lage gebracht ist, in der der Schacht mit dem Lichtsender fluchtet, durch weitere Lichtsender, die an
dem Lesekopf se angeordnet sind, daß sie mit verschiedenen Stäben eines Identifizierungssegments
auf der Karte ausgerichtet werden können und eine Vielzahl von gegenüberliegenden Lichtdetektoren beleuchten
können, wobei für jeden weiteren Lichtsender ein eigener Lichtempfänger vorgesehen ist, so daß die ι»
Lichtempfänger, die zu Markierungen aufweisenden Stäben ausgerichtet sind, Licht geringerer Intensität
erhalten, als Lichtempfänger, die zu Stäben ohne Markierungen ausgerichtet sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemä-Ben Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Wahrscheinlichkeit, daß Fremdkörper und Fehlmarkierup.gen
Fehlablesungen der Kennzeichnung der Karte ergeben, erheblich verringert 20"
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun im einzelnen anhand der Zeichnungen erläutert In
letzteren ist
F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen 2=,
von Karten mit medizinischen Proben, wobei eine Karte aus ihrem Halter herausgezogen ist,
F i g. 2 eine Draufsicht einer Karte, in die medizinische Proben eingeführt sind,
Fig.2A eine Draufsicht einer Karte, wie sie zur m
Bestimmung der Empfindlichkeit auf Antibiotika einsetzbar ist
F i g. 3 eine Ansicht eines Schnitts der Karte gemäß der Linie 3-3 in F ig. 2,
Fig.4 eine Perspektivdarstellung einer Beschikkungseinrichtung
für die Karte, in die gerade eine Karte eingesetzt ist,
Fig.5 ebe Ansicht eines Schnitts entlang der Linie
5-5 der F i g. 1, die eine Auszieheinheit und deren Halter in einem Seitenriß zeigt, ·»<>
F i g. 6 eine Schnittdarstellung eines Lesekopfes, der Teil der Auszieheinheit ist,
F i g. 7 ein Längsschnitt des Lesekopfes,
Fig.8 line Ansicht eines Schntts des Lesekopfes
entlang der Linie 8-8 der F ig. 7,
Fig.9 eine Ansicht eines Schnitts des Lesekopfes
entlang der Linie 9-9 der F i g. 7,
Fig. 10 eine Draufsicht des Lesekopfes in der zum Ausziehen einer Karte aus dem Halter geeigneten
Stellung, so
F i g. 11 eine Draufsicht des Lesekopfes mit vollständig
aus dem Halter herausgezogener Karte,
F i g. 12 eine Ansicht des Lesekopfes gemäß der Linie 12-12 der Fig.6, wobei Identifikationssegmente und
Schächte für Kulturmedien einer Karte mit Lichtsendem am Lesekopf in Ausrichtung sind,
F i g. 13 eine Ansicht des Lesekopfes gemäß der Linie
13-13 der Fig.6, wobei die Identifizierungssegmente und die Schächte einer Karte mit Lichtempfängern am
Lesekopf ausgerichtet sind,
F i g. 14 eine Schnittdarstellung eines der Lichtsender und Lichtdetektoren mit derart zwischen diesen
angeordneter Karte, daß Licht des Lichtsenders durch ein Identifizierungssegment auf die Karte fällt,
Fig. 15 eine Schniir.nsicht des Lesekopfes, wobei
zwischen einem der Lichtsender und dem entsprechenden Lichtdetektor eine Karte so angeordnet ist, daß das
Licht des Lichtsenders inrch den Schacht der Karte fällt und
F i g. 16 ein Diagramm, das eine typische kompensierte Ablesungskurve der erfindungsgemäßen Maschine
sowie die durch Linsen- und die Bläschenbildung verursachten Verzerrungen zeigt
Die erfindungsgemäße Vorrichtung A gemäß F i g. 1 dient zum Prüfen von Karten C, in die Proben eingeführt
sind, von denen angenommen wird, daß sie schädliche Mikroorganismen enthalten. So enthält eine Karte C
getrocknete selektive Medien, die von der verdünnten Probe jeweils rehydriert werden. Wenn in der Probe ein
Mikroorganismus vorliegt, für den eines der Medien selektiv ist, ändern sich die optischen Eigenschaften
dieses speziellen rehydrierten Mediums, während der Mikroorganismus während der Inkubationszeit seinen
Stoffwechsel vollzieht In der Vorrichtung A wird Licht durch das Medium gesandt, wobei Änderungen der
Lichtübertragungseigenschaften des -ehydrierten Mediums erfaßt werden. Weiterhin sind vun der Vorrichtung
A auf den Karten C angebrachte Identifizierungssegmente sowie die zehn Grundzahlen — arabisch
geschrieben — erfaßbar, und zwar ebenfalls durch Lichtprojektion durch die Karten C.
Die Vorrichtung A weist einen Halter H sowie eine Auszieheinheit £(Fi g. 5) auf, die mit einer Leseeinrichtung
R ausgerüstet ist, die das Identifizierungssegment auf der Karte C abliest und die rehydrierten Medien auf
Änderungen der Lichtübertragungseigenschaften untersucht Der Halter //trägt eine Vielzahl von Karten Cin
einer Reihe und mit fluchtenden Rändern. Alle Karten C der Reihe weisen die gleiche Orientierung auf. Die
Auszieheinheit £ zieht die Karten einzeln aus der Reihe heraus. Während des Herausziehens wird jede Karte C
von der Leseeinrichtung R geprüft Hierbei wird auch jedes rehydrierte Medium separat und periodisch
überprüft.
Die Vorrichtung A wird von einem Rechner K (F i g. 5) gesteuert, der die von der Leseeinrichtung R
abgegebenen Medien- und Markierungsdaten aufnimmt und so korreliert, daß die von einem bestimmten
rehydrierten Medium einer bestimmten Karte C genommenen Medien- bzw. Ablesedaten in einer
bestimmten Reihenfolge organisiert werden. Auf diese Weise läßt sich feststellen, ob Änderungen der
Lichtübertragungseigenschaften des jeweiligen Mediums aufgetreten sind.
Zur Aufnahme in der Vorrichtung A sind zwei Arten
von Karten C geeignet, und zwar Karten C/ gemäß F i g. 2 und Kartei, C5 gemäß F i g. 2a. Die Karten C,
dienen zur Identifizierung von Mikroorganismen in d<in
eingeführten Proben, während mit den Karten C1 die
Wirkung von Antibiotika auf mit der Karte Q bereits identifizierte Mikroorganismen festgestellt wird. Die
Karten C, und G sind äußerlich identisch gestaltet.
Wie die F i g. 2 und 3 verdeutlichen, besteht die Karte C aus einer rechteckigen, durchsichtigen Platte 2 aus
Kunststoff, die vorzugsweise eine Länge von 91,186 mm,
eine Breite von 56,896 mm und eine Dicke von 3,175 mm
aufweist. An der Vorderkante der Platte 2 sind zwei sich nach außen öffnende Paßkerben 4 i;nd an jeder
Seitenkante ein Greifschlitz 6 nahe zur Vorderkante vorgesehen. Entlang einer Seitenkante der Platte 2 ist
ein stufenförmiger Absatz 8 vorgesehen, während die andere Seitenkante eine flache Haltekerbe 9 sowie ein
Paar Einfüllbohrungen 10 aufweist, in die abdichtende Verschlußelemente 12 aus elastomerem Material
eingepaßt sind. Jede Einfüllbohrung 10 kommuniziert mit einer seDaraten Aufniihmekammer 14. die sich
jeweils zu der oberen der beiden Hauptflächen der Platte 2 hin öffnen.
Die Platte 2 weist weiterhin eine Vielzahl Schächte 16 auf, die sich vollständig durch die Platte 2 erstrecken und
jeweils kreisrunde Öffnungen aufweisen. Jeder Schacht 12 ist etwas konisch gestaltet und hat an der oberen
Fläche der Platte 2 einen größeren Querschnitt als an der unteren Fläche. Die Schächte 16 sind in vier zur
Vorderkante der Platte 2 parallelen Reihen angeordnet. Jeder Schacht 16 ist mit einem Paar Überlaufkanälen 18
versehen, die sich strahlenartig zur Vorderkante hin erstrecken und vollständig durch die Dicke der Platte 2
hindurchlaufen. Die Schächte 16 der ersten drei Reihen sind mit der ersten Aufnahmekammer 14 über einen
Einfüllkanal 20 verbunden, der in Form einer engen, flachen, sich zur oberen Fläche der Platte 2 öffnenden
Nut ausgebildet ist. Jeder Schacht 16 ist über einen Zweigkanai mit dem Einfüükanai 20 verbunden, so daß
die Schächte 16 der ersten drei Reihen voneinander getrennt sind. Die Schächte 16 der letzten Reihe sind mit
der zweiten Aufnahmekammer 14 über weitere Einfüllkanäle 22 verbunden, die sich ebenfalls zur
oberen Fläche der Platte 2 hin öffnen und so angeordnet sind, daß die Schächte 16 dieser Reihe getrennt
voneinander mit der zweiten Aufnahmekammer 14 verbunden sind.
An der Unterseite des stufenförmigen Absatzes 8 der Platte 2 ist ein Identifizierungselement 24 in Form einer
sehr flachen Ausnehmung vorgesehen, die der Zahl »8« in arabischer Schreibform entspricht. Das Identifizierungssegment
24 ist aus einem oberen, mittleren und unteren Stab, die zueinander parallel liegen, sowie aus
vier Seitenstäben gebildet, die die Enden des oberen, mittleren und des unteren Stabs miteinander verbinden.
Das Identifizierungssegment 24 ist getupft ausgebildet, so daß auf die Oberfläche eines der Stabs aufgebrachte
Tintenmarkierungen dort gleichmäßig haften. Das !dentifizierungssegment 24 bildet den Umriß, innerhalb
dessen sich jede der zehn Grundzahlen markieren läßt. Darüber hinaus sind ein oder mehrere lichtundurchlässige
Kodesegmente 26 auf die Platte 2 aufgebracht, die mit dem oberen oder dem unteren Seitenstab oder dem
oberen, mittleren oder unteren Stab des Identifizierungselementes 24 ausgerichtet sind. Die Kodesegmente
26 dienen zur Kennzeichnung der Art des Tests, für den die jeweilige Karte C gedacht ist Im Fall einer
Identifizierungskarte Q kann ein Kodesegment 26 an einem Ort anzeigen, daß diese Karte C1 für die Analyse
von Urinproben gedacht ist, während ein Kodesegment 26 an einer anderen Stelle anzeigt, daß die Karte eine
Halsprobe enthält Hinter den Kodesegmenten 26 befindet sich weiterhin eine Folge von zur Identifizierung
von Patienten dienender Segmente 28, die in einer Reihe parallel zur Seitenkante der Karte C angeordnet
sind. Jedes Identifizierungseiement 28 ähnelt wiederum der Zahl »8« in Blockschrift. Die Segmente 24,26 und 28
liegen in einer Reihe parallel zum stufenförmigen Absatz 8.
Alle Schächte 16 können rehydrierte Kulturmedien enthalten, die bei Rehydrierung die optischen Eigenschaften
des Schachts 16 ändern, aber nur dann, wenn sie die Mikroorganismen am Leben erhalten, für die sie
jeweils spezifisch sind. Zum Beispiel kann ein Schacht 16 ein Kulturmedium enthalten, das spezifisch für Pseudomonas
aeruginosa ist, während ein anderer Schacht 16 ein Kulturmedium enthält, das für Staphylococcus
aureus spezifisch ist. Die Änderung der optischen Eigenschaften ist üblicherweise das Ergebnis einer
verstärkten Trübung oder einer Farbänderung. Einige der Schächte 16 können auch als Bezugsnormale leer
bleiben.
Jede Hauptfläche der Platte 2 ist mit einem transparenten Band 30 bedeckt, das die Öffnungen der
Schächte 16 und der Überlaufkanäle 18 und auf der oberen Fläche zusätzlich die Aufnahmekammer 14 und
die Einfüllkanäle 20 und 22 vollständig abdeckt und gegen die umgebende Atmosphäre verschließt und
ίο somit ein Eindringen von Verunreinigungen in die
Schächte 16 verhindert. Die Bänder 30 lassen zwar Luft in die Schächte 16 eindringen, ihre Durchlässigkeit ist
jedoch so gering, daß weder Wasser- noch Mikroorganismen aus den Schächten 16 entweichen können. Die
ι') Luft kann jedoch nur so langsam durch die Bänder 30
dringen, daß das Schachtinnere unter einen Unterdruck von mindestens 711 mm Hg für eine Zeitdauer von
mindestens 3 Γη in ScizbäT iSi.
Die Karte Cwird mit einer verdünnten Probe in einer Beschickungsvorrichtung L (Fig.4) beschickt, die ein
flaches Unterteil 32, ein kurzes und ein langes Rohr 34 bzw. 36, die vom Unterteil 32 aufwärts parallel
zueinander vorstehen, und ein Paar parallele Führungsstege 38 zwischen dem Unterteil 32 und dem kurzen
-'5 Rohr 34 aufweist. Der Abstand zwischen den Führungsstegen 38 ist geringfügig größer als die Dicke der Karte
C, so ds,,* die Karte C zwischen die Führungsstege 38
eingesetzt werden kann. Hohlnadeln 40 und 42 stehen jeweils radial vom unteren Ende der Rohre 34 bzw. 36 in
den Raum zwischen den Führungsstegen 38 vor. Der Abstand zwischen den Hohlnadein 40 und 42 ist gleich
dem Abstand zwischen den Einfüllbohrungen 10 in der Platte 2, während der Abstand zwischen der Hohlnadel
42 und dem Unterteil 32 gleich dem Abstand zwischen
J5 der hinteren Kante der Karte C und der hinteren
Einfüllbohrung 10 ist. Wenn die Karte C zwischen die Führungsstege 38 so eingesetzt wird, daß ihre hintere
Kante auf dem Unterteil 32 zur Auflage kommt und die Einfüllbohrungen 10 den Rohren 34 und 36 zugewandt
sind, fluchten die Hohlnadeln 40 und 42 mit den Verschlußelementen IZ Die Karte C wird zwecks
Kopplung mit der Beschickungsvorrichtung L gegen das Rohr 34 hin geschoben, bis die Hohlnadeln 40 und 42 die
Verschlußelemente 12 durchstoßen. Auf diese Weise wird eine Strömungsverbindung zwischen dem Innern
der Rohre 34 und 36 und dem Innern der Karte C hergestellt. Das obere Ende jedes Rohrs 34 bzw. 36 ist
offen und mit einem abnehmbaren Schachtelement 44 versehen, das einen als Filter dienenden Wattepropf 46
enthält.
Die Probe wird in einer 0,5%igen Kochsalzlösung
(NaCI) verdünnt, und die gebildete Verdünnung wird dann in das kurze Rohr 34 eingefüllt. Ein bekanntes
Volumen reiner Salzlösung wird in das längere Rohr 36 gefüllt, und dann eine bekannte Menge der Verdünnung
aus dem kurzen Rohr 34 mittels einer Pipette entnommen und in das lange Rohr 36 gegeben, so daß
eine weitere Verdünnung stattfindet Danach werden die Schachtelemente 44 auf die Rohre 34 und 36
aufgesetzt und die Beschickungsvorrichtung L mit der Karte C in eine Unterdruckkammer eingesetzt, in der
der Druck auf etwa 711 mm Hg reduziert wird, so daß die Luft in den Schächten 16, den Überlaufkanälen 18,
den Einfüllkanälen 20 und 22 und den Aufnahmekammem
14 durch die Hohlnadeln 40 und 42 aus der Karte C entweicht und durch die Verdünnung in den Rohren 34
und 36 aufperlt Der Unterdruck wird etwa 3 min aufrechterhalten. Danach ist die Oberfläche der
l0
Verdünnungen wieder dem normalen Umgebungsdruck ausgesetzt, der die Verdünnungen durch die Hohlnadeln
40 und 42 in die Aufnahmekammern 14 der Karte C drückt. Die Verdünnungen strömen durch die Einfüllkanäle
20 und 22 in die Schächte 16, wo sie sich mit den seleLi.ven Kulturmedien mischen und diese rehydrieren.
Eventuell eingeschlossene Luft strömt zu den Überlaufkanälen 18, die aufwärts gerichtet sind, wenn di ■ Karte
beschickt wird.
Die Karten C, sind den Karten C1 sehr ähnlich, mit
Ausnahme einer geringeren Anzahl Schächte 16 und einer anderen Anordnung der Einfüllkanäle. Weiterhin
führen alle Einfüllkanäle zu einer einzigen Aufnahmekammer 14 mit Verschlußelement 12, so daß die Karten
C, mit einer Beschickungsvorrichtung gefüllt werden, |3
die nur ein Rohr 34 und eine Hohlnadel 40 aufweist Die Schächte der Kafic C, Sind nt einsprechenden Lagen
wie die Schächte 16 der Karte C, angeordnet, d. h. beim Übereinanderlegen einer Karte C, und einer Karte C1
fluchten die Schächte 16 beider. Da die selektiven ^o
Medien in den Schächten 16 der Karte C, Antibiotika
enthalten, sind die Kodesegmente 26 der Karte C, anders angeordnet, um anzuzeigen, daß diese Karte zur
Empfindlichkeiubestimmung auf Antibiotika dient, und um auch die Art des Mikroorganismus anzugeben, an
dem dieser Empfindlichkeitstest durchgeführt werden soll.
Die in den Karten C1 verwendbaren Kulturmedien
sind .ach Vermischung mit verschiedenen Antibiotika auch für den Einsatz in den Karten C, geeignet.
Der Halter H trägt die Karten C in einem Stapel, wobei die Hauptflächen der Karten C parallel und
beabstandet und die Paßkerben 4 und die Greifschlitze 6 nach außen gewandt sind. Der Stapel der Karten C ist
der Auszieheinheit £ zugewandt.
Der Halter H weist ein drehbares Karussel 48 sowie
auf diesem Karussel angeordnete Schalen 50 auf (F i g. S). Die Schalen 50 halten die Karten C, während
das Karussel 48 die Schalen 50 hält und sie zu einer Ablesestellung dreht, in der sie der Auszieheinheit E
zugewandt sind. Wie am besten F i g. 11 zeigt, weist jede
Schale 50 einen vorderen Flansch 52! auf, der den Innenraum 54 der Schale 50 umgibt. Die Rückseite des
Innenraums 54 ist offen, damit erwärmte Luft durch ihn strömen kann. In den Innenraum 54 stehen von den
Seiten her Rippen 56 vor, die eine Vielzahl Schlitze 58 zur Aufnahme der Karten Cbilden. Die Schlitze 58 sind
so bemessen, daß die in ihnen aufgenommenen Karten C mit ihren Hauptflächen parallel zueinander und in
geringem Abstand voneinander liegen.
An der linken Seite jedes Schlitzes 58 — gesehen in Fig.5 — befindet sich eine Leiste 60, die mit dem
stufenförmigen Absatz 8 einer in diesen Schlitz 58 eingesetzten Karte C in Eingriff steht Dk Leiste 60 läßt
ein Einsetzen der Karte C in den Schlitz 58 nur in einer bestimmten Orientierung zu, und zwar derart daß die
Identifizierungssegmente 24, 26 und 28 abwärts gewandt sind und die Paßkerben 4 und die Greifschlitze
6 nach außen über den Vorderflansch 52 hinaus vorstehen. Seitlich an jedem Schlitz 58 befindet sich ein
federnder Haltefinger 62 mit einer Spitze, die in die Haltekerbe 9 der in diesem Schlitz 58 befindlichen Karte
Ceinrastet wenn diese voll eingeschoben ist
Der Halter H ist weiterhin mit einer Heizeinrichtung und einem Gebläse 64 versehen, das Warmluft in das
Karussel 48 lenkt, aus dem die Warmluft in die Innenräume 54 der Schalen 50 von rückwärts strömt
Die Warmluft strömt durch die Zwischenräume
30
35
40
45
50
55
60
65 zwischen den Karten Cund somit über die Hauptflächen der Karten C und hält die Karten C auf einer für die
Inkubation der in diesen vorhandenen Kulturen geeigneten Temperatur.
Die Auszieheinheit E zieht die Karten C einzeln aus der Schale 50, die sich in der Ablesestellung befindet,
heraus und setzt sie wieder in diese ein, so daß eine Leseeinheit R die Identifizierungssegmente 24, 26, 28
und die Schächte 16 prüfen kann. Die Identifizierungselemente 24,26, 28 werden beim Herausziehen der Karten
C, die Schächte beim Hereinschieben der Karten C geprüft.
Die Auszieheinheit E weist, wie aus Fig.5 hervorgeht,
einen ortsfesten Rahmen 68 und einen Lesekopf 70 auf, der auf dem Rahmen 68 parallel zum Stapel der
Karten C in der Schale 50 des in der Lesestellung beimdiiciieii Halters H auf- und abläuft. Diese
Bewegung wiro von einem Gleichstrom-Schrittmotor 72 bewirkt, der eine vertikale Gewindespindel 74 treibt,
die in einer Mutter 76 an den Lesekopf 70 geführt ist (F ig. 9).
Der Lesekopf 70 (F i g. 5 und 6) weist einen Block 78 mit waagerechten Führungsstangen 80 (F i g. 9) auf, die
parallel zu den Schlitzen 58 im Halter H verlaufen und einen Ausziehschlitten 82 (F i g. 7,9 und 10) sowie einen
Stellschlitten 84 tragen, die beide entlang der Führungsstangen 80 laufen. Der Stellschlitten 84 kann sich
weiterhin relativ zum Ausziehschlitten 84 parallel zu den Führungsschienen 80 bewegen. Zwischen den
beiden Schlitten 82 und 84 befinden sich Schraubendruckfedern 85 (Fig.9), die die Schlitten 82 und 84
auseinanderdrücken. Der Stellschlitten 84 weist Anschläge auf, die seine Bewegung vom Ausziehschlitten
82 weg begrenzen. Die Schlitten 82 und 84 werden auf den Führungsschienen 80 von einem weiteren Gleichstrom-Schrittmotor
86 bewegt, der eine waagerechte Gewindespindel 88 dreht, die zwischen den beiden
Führungsstangen 80 liegi und in einer Mutter 90 im Ausziehschlitten 82 geführt ist.
Der Ausziehschlitten 82 weist zwei Arme 92 (Fig. 7
und 10) auf, die auf- und vorwärts vorstehen und an ihren Enden mit Greifklauen 94 versehen sind. Die
Größe der Greifklauen 94 und ihr gegenseitiger Abstand sind so gewählt, daß sie beim Herabsenken zu
den Karten C in die Greifschlitze 6 der Karten C (Fig. 10) einlaufen. Auf den Stellschlitten 84 ist eine
Stellplatte 96 aufgeschraubt, die über der oberen Fläche des Blocks 78 auf dem Lesekopf 70 liegt. Die Stellplatte
96 ist mit zwei vorstehenden Nasen 98 versehen, die auf der gleichen Höhe wie die Greifklauen 94 liegen und mit
den. Paßkerben 4 in den Karten C fluchten. Die
Druckfedern 85 sind so angeordnet, daß sie die Nasen 98 gegen die Greifklauen 94 beaufschlagen. Wenn der
Ausziehschlitten 82 sich in der vordersten Lage befindet, in der die Greifklauen 94 sich an den Greifschlitzen 6
der Karten C (Fig.7, 9 und 10) befinden, liegt der Stellschlitten 84 an einer Anschlagfläche auf dem Block
78 an. In dieser Lage des Stellschlittens 84 liegen die Nasen 98 der Stellplatte 96 etwas vor den Paßkerben 4
der Karten C(F ig. 10).
Wenn der Lesekopf 70 durch den Schrittmotor 72 zwecks Eingriffs der Greifklauen 94 in die Greifschlitze
6 einer Karte Cgesenkt und der weitere Schrittmotor 86 eingeschaltet worden ist um den Ausziehschlitten 82
zurückzuziehen, ziehen die Greifklauen 94 die Karte C nach außen und legen dabei die Paßkerben 4 über die
Nasen 98 des Stellschlittens 84. An diesem Punkt stehen die Nasen 98 voll bis zur Wurzel der Paßkerben 4 vor
und der Stellschlitten 84 wird von dem Ausziehschlitten 82 nach hinten gezogen, wobei die Antriebskraft sich
durch die Karte Chindurch überträgt. Der Stellschlitten 84 läuft gemeinsam mit dem Ausziehschlitten 82
(Fig. 11) und hält dabei eine konstante Kraft auf der
Vorderseite der Karte C aufrecht, die von den Druckfedern 8* ausgeübt wird. Die Federkraft hält die
Karte C in einer vorbestimmten Zuordnung zum Lesekopf 70.
Der Block 78 des Lesekopfes 70 weist zwei Steuerstangen 100, 102 (F i g. 8, 9) auf, die an ihm unter
den Schlitten 82, 84 befestigt sind und entlang ihres oberen Randes Kerben 104 (F i g. 6, 7) aufweisen. Der
Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kerben 104 der Steuerstange 100 ist gleich dem Abstand zwischen
aufeinanderfolgenden Identifizierungselementen 24, 26 und 28 auf der Karte C sowie während der Abstand
zwischen den Kerben 104 der Steuerstange 102 gleich dem Abstand zwischen den Reihen der Schächte 16 in
der Karte C ist. Die Steuerstange 100 wird von einem gegabelt ausgeführten optischen Schalter 106 (F i g. 7,8)
überwacht, der auf dem Stellschlitten 84 sitzt und den weiteren Schrittmotor 86 beim Wegziehen des Ausziehschlittens
82 vom Halter H, d. h. während des Herausziehens einer Karte C, steuert. Ein Arm des
Schalters 106 trägt eine Leuchtdiode, die auf eine Seite der Steuerstange 100 gerichtet ist, während der andere
Arm auf der gegenüberliegenden Seite der Steuerstange 100 liegt und einen Fototransistor trägt, der auf die
Leuchtdiode gerichtet ist. Normalerweise sind die Leuchtdiode und der Fototransistor dem lichtundurchlässigen
Teil der Steuerstange 100 zugewandt. Wenn der Schalter 106 sich jedoch bewegt, kann sich eine der
Kerben 104 zwischen der Leuchtdiode und dem Fototransistor befinden. In diesem Fall fällt Licht der
Leuchtdiode auf den Fototransistor, der ein Signal erzeugt, das auf dem Rechner eingegeben wird, der den
Schrittmotor 86 kurzzeitig anhält. Die Steuerstange 102 wird auf entsprechende Weise mit einem weiteren
optischen Schalter 108 (F i g. 6 und 8) überwacht, der ebenfalls auf dem Stellschlitten 84 sitzt und den
Schrittmotor 86 steuert, während dieser den Ausziehschlitter. 82 zum Halter H zurückbewegt. Immer dann,
wenn der Schalter 108 eine Kerbe 104 in der Stetierstange 102 erreicht, wird dem Rechner K ein
Signal eingegeben, so daß der Schrittmotor 86 dann kurzzeitig angehalten wird.
Der Ausziehschlitten 82 trägt eine Anschlaglasche 110 (Fig.6), die normalerweise vom Schalter 103
entfernt liegt. Wenn die Karte C sich jedoch ihrer vollständig eingeschobenen Stellung nähen, kommen
der Stellschlitten 84 und der auf ihm befindliche Schalter 108 in den Stillstand, während der Ausziehschlitten 82
weiterläuft, und zwar so lange, bis die Anschlaglasche 110 zwischen die Leuchtdiode und den Fototransistor
des Schalters 108 einläuft und den Lichtstrahl unterbricht. Dann wird ein Signal an den Rechner K
gegeben, der daraufhin den Schrittmotor 86 und den von diesem angetriebenen Ausziehschlitter. 82 anhält
Die obere Fläche des Blocks 78 des Lesekopfes 70 ist größtenteils flach. Die Karte C bewegt sich unmittelbar
über diese flache Fläche (F i g. 11), während sie aus dem
Halter H hinausgezogen und danach wieder in ihn eingesetzt wird. Der Block 78 weist in Nähe seiner
Stirnwand eine Vertiefung 112 auf (F i g. 10).
Die Leseeinheit R wird vom Lesekopf 70 (Γ i g. 7 und
10) getragen und prüft bei jedem kurzzeitigen Anhalten
der Kaite C während ihres Herausziehens aus dem
Halter /-/eines >i;r Identifizierungselemente 24, 26, 28.
In dieser Hinsicht bestimmen die Steuerstange 100 und der Schalter 1G6 das Herausziehen der Karte C. Eine
kurzzeitige Unterbrechung dieser Herausziehbewegung erfolgt immer dann, wenn der Schalter 106 eine Kerbe
104 erfaßt. Die Leseeinheit R prüft desgleichen die Schächte 16, und zwar bei jedem kurzzeitigen Anhalten
während der Einsetzbewegung der Karte C in den Halter H. Diese kurzzeitigen Unterbrechungen des
ίο Bewegungsablaufs treten immer dann auf, wenn der
optische Schalter 108 eine Kerbe 104 in der Steuerstange 102 erfaßt. Auf diese Weise ist es möglich, die
Schächte 16 reihenweise zu überprüfen.
Die Leseeinheit weist eine Isolierstoffplatte 116 (Fig. 10,12) auf, die in die Vertiefung 112 des Blocks 78
des Lesekopfes 70 zusammen mit einer Schutzabdekkung 118 aus Glas (Fig. 14, 15) hineinpaßt. Die obers.·
Fläche der Schutzabdeckung 118 liegt geringfügig tiefer
als die flache obere Fläche des Blocks 78. Die Platte 116
-° enthält sieben Lichtsender 120 (Fig. 12) in Form von
Leuchtdioden, die ihr Licht nach oben strahlen. Die Anordnung der Lichtsender 120 ist derart, daß die
Identifizierungssegmente 24,26,28 auf der Karte Cüber
sie laufen, während die Karte sich über den Block 78 bewegt. Dabei befindet sich bei jedem kurzzeitigen
Anhalten der Karte C während ihres Herausziehens jeweils ein anderes Identifizierungssegment 24, 26, 28
unmittelbar über der Gruppe der Lichtsender 120. Die Lichtsender 120 nehmen somit eine verhältnismäßig
kleine Fläche auf einer Seite der Isolierstoffplatte 118 ein und sind in Form einer »h« in Blockschrift
angeordnet, wobei jeder Lichtsender 120 einem der Balken der Zahl zugeordnet ist. Insbesondere ist die
Anordnung der Lichtsender derart, daß bei Stellung eines der Identifizierungselemente 24, 28 unmittelbar
über der Gruppe der Lichtsender 120 jeder Stab des ideniifizierungscicmcnics 24 oder 28 sich über einem
zugeordneten Lichtsender 120 befindet. Jeder Stab dieses Segments, der mit Tinte opak abgedeckt ist,
■»ο schattet den darunter befindlichen üchtsender 120 ab,
so daß über der Karte C nur die Lichtsenoer 120 der nicht markierten Stäbe sichtbar sind. Die Kodesegmente
26 sind zu dem oberen, mittleren und unteren Lichtsender 120 oder zu den vier Lichtsendern 120 an
4> der Seite der Gruppe ausgerichtet. Wenn die Karte C
am ersten Kodesegment 26 in den Stillstand kommt, wird nur derjenige Lichtsender 120 abgedeckt, der unter
dem Segment 26 liegt. Das gleiche gilt, wenn die Karte C anhält, für die nachfolgenden Kodesegmente 26 über
so der Gruppe der Lichtsender 120.
Zusätzlich zu den Lichtsendern 120 enthält die Isolierstoffplatte 116 fünf weitere Lichtsender 122
(F i g. 12), die in einer Reihe quer über die Platte 116 und
ebenfalls aufwärts strahlend angeordnet sind. Die Reihe verläuft quer zu der Richtung, in der die Karte C über
die Platte 116 läuft und der Abstand zwischen den Lichtsendern 122 ist gleich dem Abstand zwischen den
einzelnen Schächten 16 der Reihe in der Karte C. Weiterhin sind die Lichtsender 122 bezüglich der
Kerben 104 in der Steuerstange 102 so angeordnet, daß die Steuerstange 102 ein kurzzeitiges Anhalten der
Karte C verursacht, wenn eine Reihe Schächte 16 sich unmittelbar über der Reihe der Lichtsender 122
befindet Wenn dies der Fall ist, werfen die Lichtsender
61- 122 Licht durch die Schächte 18 der Reihe, wobei in den
meisten Fällen die Lichtstärke des durchtretenden Lichtes ein Maß für die Stoffwechselakf'vität im
Schacht 16 ist Die Lichtsender 120.122 sollten Licht mit
einer Wellenlänge von 660 nm aussenden.
Die Leseeinheit R weist eine weitere Isolierstoffplatte 124 (Fig. 6, 8 und 11) auf. die über der Vertiefung 112
liegt, wobei der Abstand zwischen der flachen Oberseite des Blocks 78 und der Unterseite der Platte 124 etwas
größer als die Dicke der Karten C, so daß die Karten C, die aus dem Halter H herausgezogen werden, zwischen
den beiden Isolierstoffplatten 116, 124 hindurchlaufen. Die Isolierstoffplatte 124 ist scharnierartig mittels
Stiften 126 am Block 78 befestigt, die rückwärtig der Vertiefung 112 liegen, so daß die Platte 124 aufgeschwenkt
werden kann, um die Vertiefung 112 und die in ihr befindliche Platte 116 offenzulegen. Wenn die Platte
124 sich in ihrer unteren bzw. Arbeitslage befindet, ist sie mittels durch sie hindurchführende und in den Block
78 greifende Paßstifte 128 genau auf der Platte 116 ausrichtbar. Die Platte 124 wird in ihrer unteren Lage
durch übergreifende Klammern 130 (Fig.6) gehalten,
die an den Seiten des Blocks 78 befestigt sind.
Die Isolierstoffplatte 124 weist ein Deckglas 132 (Fig. 14,15) auf,das abwärts unmittelbar dem Deckglas
118 der Isolierstoffplatte 116 zugewandt ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Deckgläsern 118, 132
etwas größer ist als die Dicke der Karten C, so daß eine Karte C zwischen ihnen hindurchtreten kann. Die
Isolierstoffplatte 124 weist sieben Lichtempfänger 134 (Fig. 13) und fünf weitere, Schächte 16 zugeordnete
Lichtempfänger 136 auf, die Licht erfassen können und dem Rechner KSignale liefern, die der Intensität des auf
sie fallenden Lichts entsprechen. Die Lichtempfänger 134 liegen jeweils einem bestimmten Lichtsender 120
gegenüber und werden von diesem beleuchtet. Die Lichtempfänger 134 sind somit ebenfalls in Form einer
»8« in Blockschrift angeordnet. Diev Lichtempfänger 136
sind zu den Lichtsendern 122 so ausgerichtet, daß jeder LichtciTipfäriger J36 einem bestimmten Lichtsender 122
gegenüberliegt und von ihm beleuchtet wird. Die Lichtempfänger 136 sind in einer Reihe quer zu der
Richtung angeordnet, in der die Karte C über den Block 78 läuft. Der vor dem Lichtempfänger 134 liegende Teil «
des Deckglases 132 ist mit einer opaken, reflektierenden Beschichtung 137 (F ig. 14) versehen, die jedoch Fenster
137a enthält, so daß sich gegenüber jedem Lichtempfänger 134 eins der Fenster 137a befindet. Die Fenster 137a
haben etwa die gleiche Größe und Gestalt wie die zugeordneten Lichtempfänger 134. Durch die reflektierende
Beschichtung 137 und die Fenster 137a wird das Licht jedes Lichtsenders 120 auf den entsprechenden
Lichtempfänger 134 abgelenkt Das von einem Lichtsender 120 ausgesendete Licht kann somit nicht auf die
benachbarten Lichtsender 120 zugeordneten Lichtempfänger 134 fallen, obgleich die Lichtempfänger 134 sehr
nahe beieinander liegen.
Jeder Lichtempfänger 134 weist eine Vielzahl Lichtdetektoren 138 (Fig. 14) auf, die in einer Reihe
angeordnet sind, so daß einige der Lichtdetektoren 138 gegen die optische Achse χ des von dem entsprechenden
Lichtsender 120 ausgesandten Lichtstrahls versetzt sind. Weiterhin entspricht die Orientierung jeder Reihe
der Orientierung der Stäbe der Identifizierungssegmen- «>
te 24, 26 oder 28, die unter ihnen durchlaufen (F i g. 13). Beispielsweise verlaufen die Reihen der Lichtdetektoren
138 für die Lichtempfänger 136, die über den oberen, mittleren und unteren Stäben der Identifizierungssegmente
24,23 liegen, parallel zur Laufrichtung der Karte über den Block 78, während die Reihen der Lichtdetektoren
für die Lichtempfänger 138, die über der. Seitenstäben der Identifizierungssegmente 24,28 liegen.
im rechter, Winkel zur Bewegungsrichtung der Karte C angeordnet sind. Die Lichtempfänger 134 sind somit
auch in Form einer arabischen Acht angeordnet. Jeder Lichtempfänger 134 weist vorzugsweise eine Reihe von
drei Lichtdetektoren 138 (Fig. 14) auf, die jeweils von
einem Fototransistor gebildet werden können, der ein der Intensität des auf ihne fallenden Lichtes entsprechendes
Signal abgibt. Die Anordnung der Lichtdetektoren 138 ist so gewählt, daß die Lichtdetektoren 138
jedes Lichtempfängers 134 nur von dem letzterem zugeordneten Lichtsender 120 beleuchtet werden, und
nur dann, wenn sie nicht von einem Stab eines der Identifizierungssegmente 24, 26 oder 28 der Karte C
abgeschaltet sind. Wenn z. B. die Zahl 3 in Has Identifzierungssegment 24 der Karte C mit deckender
Tinte eingeschrieben ist, werden die Lichtdetektoren 138 des oberen, mittleren und unteren Lichtempfängers
138 sowie die Lichtdetektoren 138 der beiden Lichtempfänger entlang einer Seite der eine arabische
Acht bildenden Anordnung abgedeckt, wenn die Karte C mit dem Identifizierungssegment 24 zwischen der
Gruppe der Lichtsender 120 und der Lichtempfänger 134 liegt. Die opake reflektierende Beschichtung 137 auf
dem Deckglas 132 verhindert, daß Licht eines Lichtsenders auf die Lichtempfänger 134 fällt, die einem
anderen Lichtsender 120 zugeordnet sind.
Jeder Lichtdetektor 138 der sieben Lichtempfänger 134 Hefen an den Rechner K einen eigenen Ablesewert.
Der Rechner K ist so programmiert, daff jeweils zwei von drei Lichtdetektoren eine vorbestimmte Schwelle
überqueren müssen, bevor der jeweilige Stab des Identifizierungssegmentes 24,26,28, der gerade geprüft
wird, als transparent, d. h. von opaken Markierungen frei eingestuft wird. Eine Verschmutzung d eines der
Stäbe der Identifizierungssegmente 24,26,28 kann zwar
einen der Lichtdetektoren 138 des diesem Stab zugeordneten Lichtempfängers 134 abdecken, nicht
jedoch die beiden übrigen. Diese beiden Lichtdetektoren liefern dann ein über dem Schwellwert liegendes
Signal, womit im Wege eines Abstimmverfahrens angezeigt ist, daß dieser zugeordnete Stab nicht
markiert ist.
Das gleiche Abstimmverfahren wird hier auch bei entsprechenden Lichtsendern 122 und Lichtempfängern
136 angewendet, da jeder Lichtempfänger 136 eine Vielzahl Lichtdetektoren 140 (F i g. 15) aufweist, die auf
den den jeweiligen Lichtempfänger 136 zugeordneten Lichtsender 122 fokussiert sind. Vorzugsweise weist
jeder Lichtempfänger 136 vier Lichtdetektoren 140 auf, die in Reihen entlang einer gemeinsamen Achse
angeordnet sind, die quer zur Bewegungsrichtung der Karten C unter der Platte 124 verläuft. Alle Lichtdetektoren
140 eines Lichtempfängers 136 sind somit von der optischen Achse χ des von dem zugehörigen Lichtsender
122 abgegebenen Lichtstrahls versetzt. Die einzelnen Lichtdetektoren 140 der Lichtempfänger 136 stehen
mit dem Rechner K in Kontakt und liefern, wenn letztere beleuchtet werden, an diesen Signale, die dem
auf sie fallenden Licht proportional sind. Die Intensität des vom Lichtsender 122 ausgesandten Lichtes nimmt
beim Durchtreten durch einen Schacht 16 der Karte C ab.
Der Rechner K erfaßt die prozentuale Verringerung der Intensität des von den Lichtdetektoren 140 des
Lichtempfängers 136 erfaßten Lichtstrahls gegenüber einem anfänglichen Eichwert. Es wird ein Schwellwert
festgesetzt, den sämtliche vier Lichtdetektoren 140 übersteigen müssen, bevor der Rechner K den Schluß
zieht, daß der Schacht 16 den Mikroorganismus enthält,
für den dieser Schacht 16 spezifisch ist. Bevor dieser Schwellwert erreicht ist, wird der vom Lichtdetektor
140 abgeleitete Meßwert, der der geringsten Abschwächung der Lichtintensität entspricht, gespeichert und als
Ablesewert des Schachtes 16 in diesem speziellen Punkt gewerteL
Eine derartige Abstimmung gewährleistet eine geeignete Prüfung des Schachtes 16 mittels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung auch dann, wenn sich im Schacht 16 Bläschen b (Fig. 15) bilden. Für
gewöhnlich bilden sich Bläschen in mehreren Schächten 10. da es aus praktischen Gründen nicht möglich ist,
während der Beschickung unter Unterdruck die gesamte Luft sicher aus den Karten zu entfernen.
Während der größte Teil der eingeschlossenen Luft in
den Oberlaufkanälen 18 verbleibt, kann ein Teil derselben in einen Schacht 16 strömen und dort ein
Bläschen bilden. Weiterhin geben einige der Mikroorganismen während des Stoffwechsels Gase ab, was s>
ebenfalls zur Bläschenbildung führen kann. Die Bläschen b erscheinen opak und bewirken, daß die von
ihnen abgeschatteten Lichtdetektoren 140 eine sehr starke Schwächung der Lichtintensität registrieren. Die
Bläschen nehmen jedoch nicht die gesamte Breite der Schächte 16 ein, in denen sie sich befinden. Folglich ist es
erforderlich, den gesamten Öffnungsquerschnitt der Schächte zu überprüfen.
Eine derartige Oberprüfung wird an jedem Schacht 16 in regelmäßigen Abständen von maximal einer
Stunde vorgenommen. Gewöhnlich dauert es etwa drei Stunden, bevor sich die Lichtübertragungseigenschaften
eines Schachts 16 ändern, wenn angenommen wird, daß die eingeführte Probe den Mikroorganismus enthält, für
den das Kulturmedium im Schacht 16 spezifisch ist. Der von den Lichtdetektoren 140 gelieferte Ablesewert des
Lichtempfängers 136, der diesen Schacht 16 überwacht, scheint daher einen im wesentlichen konstanten
Lichtdurchgang anzuzeigen, wobei die Schwächung des Lichtdurchgangs gegenüber dem Eichwert unter dem -to
Schwellwert liegt. In vielen Fällen trifft dies aber infolge einer sogenannten Linsenbildung nicht zu. Die Linsenbildung
beruht darauf, daß das Band 30 sich an den Enden der Schächte 16 (F i g. 15) konvex nach außen zu
beulen neigt, und zwar hauptsächlich infolge der «5 Ausdehnung der Flüssigkeit oder der Gase in der Karte
C bei der Temperaturerhöhung, die während des Inkubationsvorgangs auftritt. Die konvexartige Verzerrung
des Bandes 30 an einem Schacht 16 bewirkt, daß mehr Licht vom Lichtsender 122 dieses Schachtes 16 auf
die Lichtdetektoren 140 des zugehörigen Lichtempfängers 136 fokussiert wird, als es normalerweise der Fall
wäre. Die Linsenbildung tritt am wahrscheinlichsten während der ersten zwei bis drei Stunden auf, d. h. bevor
die Mikroorganismen einen wesentlichen Effekt auf das Medium ausüben, und bleibt danach im wesentlichen
konstant (Fig. 16). Für die ersten Ablesungen können
die Lichtdetektoren 140 daher eine Zunahme der Lichtintensität registrieren= Wenn der Mikroorganismus
auf das rehydrierte Medium einzuwirken beginnt, tritt &o
eine fortschreitende Abschwächung der Lichtintensität auf, wobei diese Abschwächung bei dem sich aus der
Linsenbildung ergebenden Wert beginnt.
Der Rechner K registriert die Zunahme der
Lichtdurchlässigkeit entsprechend den ersten Ablesewerten und stellt alle folgenden Ablesewerte so ein, daß
diese Zunahme kompensiert wird (Fig. 16). Das heißt der Rechner K stellt die nachfolgenden Ablesewerte so
ein, daß sie die wahre Änderung des Anfangswertes darstellen und nicht die Änderung des verzerrten Werts.
Wenn z. B. für einen Lichtdetektor 140 zuerst der Wert
Null erfaßt wird und die ersten drei Ablesewerte Zunahmen von 5%, 10% bzw. 15% beinhalten,
verursacht die Linsenbildung offensichtlich eine Verzerrung von 10%. Wird angenommen, daß die vierte
Ablesung eine Zunahme von 4% gegenüber dem Anfangswert darstellt, ist daraus zu schließen, daß
Mikroorganismen offensichtlich vorliegen und nach der vierten Stunde die Lichtdurchlässigkeit um 6%
(10% — 4%) reduziert haben. Ergibt die fünfte Ablesung eine Absenkung von 9% gegenüber dem
Anfangswert, beträgt die tatsächliche Abschwächung 19% (10% +9%).
Der Rechner K führt diese Kompensation automatisch durch, und es wird nur die tatsächliche Abschwächung
der Lichtdurchlässigkeit registriert und gespeichert
Für jeden Schacht 16, der abgelesen wird, muß der
Speicher des Rechners K folgende Informationen enthalten:
1. Den Ort des Schachts 16 auf der Karte C;
2. die Patientennummer auf der Karte C;
3. den Anfangswert für die Lichtdetektoren 140, die
für die Karte Cbenutzt werden;
4. den Schwellwert für den Schacht 16 in dieser bestimmten Karte C;
5. den durch die Linsenbildung verursachten Fehler; und
6. die Zeit, zu der die jeweilige Prüfung erfolgt.
Bei Betrieb der erfindungsgemätßen Vorrichtung wird
die Verdünnung der zu untersuchenden Probe mittels der Beschickungsvorrichtung L (Fig.4) unter Unterdruck
in die entsprechende Karte C gefüllt, und während des Beschickens fließt die Verdünnung durch
die Aufnahmekammern 14 und die Einfüllkanäle 20 und 22 zu den Schächten 16, wo sie sich mit den
Kulturmedien in den Schächten mischt und diese rehydriert Etwa eingeschlossene Luft sammelt sich in
den Überströmkanälen 18, die während der Beschikkung aufwärts gerichtet sind. Während die Karte C
beschickt wird, wird auch die Identifizierung der Patienten auf die Karte C durch Ausfüllen geeigneter
Stäbe des Identifizierungssegmentes 28 mit einem Markierstift aufgebracht, der eine opake Tinte abgibt.
Diese Markierung befindet sich auf der Unterseite der Karte C und kann nach Umdrehen der Karte C
abgelesen werden. Die Zahlen erscheinen infolge der Anordnung der identifikationssegmente 28 als Blockschriftzahlen.
Das einzelne Identifikationssegment 24 kann auf entsprechende Weise markiert werden, um
mehrere Karten C für den gleichen Patienten voneinander zu unterscheiden. Die Kodesegmente 26
befinden sich bereits auf der Karte C, da sie während der Beschickung der Karte aufgebracht wurden, und geben
die Art der Prüfung an* der die jeweilige Karte C unterzogen werden soll.
Nachdem die Karte Cbeschickt und markiert worden ist, wird sie in eine Schale 50 des Halters H durch
Einschieben in einen der Schütze 58(Fig. 1) eingesetzt.
Die Leiste 60 entlang der linken Seite des Schlitzes 58 läßt ein Einsetzen der Karte C nur in einer Richtung zu.
und zwar in der Richtung, in der die Identifzicrungssegmente
24, 26 und 28 abwärts weisen und die Paßkerben 4 und die Greifschlitze 6 über den Vorderflansch 52 des
Halters H (Fig.5) hinaus vorstehen. Viele Karten C
lassen sich gleichzeitig in den Halter H einbringen und werden dann der Ober ihre Hauptflächen streichenden
Warmluft ausgesetzt (F i g. 5). Die Karten C sind im Halter H so gehalten, daß ihre Ränder miteinander
fluchten, wobei der gebüdete Stapel der Auszieheinheit E zugewandt ist
Die Auszieheinheit £ läuft mit eingezogenen Ausziehschlitten 82 abwärts, bis die Greifklauen 94 des
Ausziehschlittens 82 unmittelbar über der ersten Karte "> Cliegen. Danach laufen der Ausziehschlitten 82 und der
Stellschlitten 84 zum Halter H. Wenn der Stellschlitten 84 an der Anschlagfläche des Blocks 78 ankommt,
befinden sich die Nasen 98 in der Nähe der Paßkerben 4 in der ersten Karte C Der Ausziehschlitten 82 läuft
jedoch weiter, bis die Anschlaglasche 110 in den optischen Schalter 108 einfährt und dessen Lichtstrahl
(Fig.6) unterbricht Geschieht dies, hält der Ausziehschlitten 82 an, wobei seine Greifklauen 94 sich
unmittelbar Ober den Greifschlitzen 6 befindea Sodann wird der Lesekopf 70 ausreichend tief herabgesenkt, bis
die Greifklauen 94 in die Greifschlitze 6 eingreifen, und die Nasen 98 waagerecht mit den Paßketben 4 (F i g. 10)
ausgerichtet sind. Danach wird der Ausziehschlitten 82
zurückgezogen, wobei er die Karte C aus dem Halter H (Fig. 11) herauszieht Zu Beginn dieser Bewegung
bewegt sich das Vorderende der Karte C zu den Nasen 98, die in die Paßkerben 4 auf der Karte C einrasten.
Wenn dies der FaI! ist, bewegt sich der Stellschlitten 84
zusammen mit dem Ausziehschlitten 82 und übt eine Kraft ,auf die Vorderkante der Karte C aus. Diese Kraft
wird von den Druckfedern 85 erzeugt und dient dazu, die Karte C genau in der richtigen winkligen und
seitlichen Lage ausgerichtet zu halten, während die Karte Cüber den Block 78 läuft
Der Ausziehschlitten 82 wird vom Schrittmotor 86 angetrieben, der weiterläuft bis der optische Schalter
106 auf dem Stellschlitten 84 auf die erste Kerbe 14 in der Steuerstange 100 trifft Hier hält der Schrittmotor
86 kurzzeitig inne. An dieser Stelle liegt ein durchsichti- *o ger Teil des Kunststoffmaterials der Karte C zwischen
den Lichtsendern 120 und* den Lichtempfängern 134. Die Lichtdetektoren 138 jedes LJchtempfängers werden
an diesem Punkt geeicht und im Rechner K wird ein Schwellwert festgelegt, den ein vom Lichtdetektor 138 *5
abgeleiteter Ablesewert übersteigen muß, um als Transparenz bewertet zu werden. Das heißt es wird das
Fehlen einer Markierung zwischen dem Lichtdetektor 138 eines Lichtempfängers 134 und dem entsprechenden Lichtsender 120 festgestellt. so
Nach Jem Eichen treibt der Schrittmotor 86 den
Ausziehschlitten 82 weiter, bis der optische Scheiter 106
auf die nächste Kerbe 104 in der Steuerstange 100 trifft Hier befindet sich das Identifizierungssegment 24
zwischen den Lichtsendern 120 und den Lichtempfängern 134. Auch hier hält der Schrittmotor 86 kurzzeitig
inne, während das Identifizierungssegment 24 abgelesen wird. Insbesondere sind die Liehtsender 120 auf die
sieben Stäbe des Identifizierungssegmentes 24 gerichtet ist ein Stab nicht markiert, tritt da,s Licht aus dem «>
unmittelbar unter diesen Stab liegenden Lichtsender 120 unbehindert durch den Stab und leuchtet die drei
Lichtdetektoren 138 des entsprechenden Lichtempfängers 134 aus, so daß die Lichtdetektoren 138 ein Signal
abgeben, das den Schwellwert übersteigt (Fig. 14). Da
das Abstimmverfahren verwendet wird, kann ein Schmutzteilchen d oder ein Fleck auf einem der Stäbe
des Identifizierungssegmentes 24 keine Falsche Ablesung mehr verursachen. Andererseits schattet jeder der
Stäbe, der mit opaker Tinte zwecks Markierung einer Zahl im Identifizierungssegment 24 abgedeckt worden
ist, den zugeordneten Lichtsendern 120 gegenüberliegenden Lichtempfänger 134 ab. Die Lichtdetektoren
138 dieser Lichtempfänger 134 liefern also kein Signal, das den Schwellwert übersteigt Der Rechner K kann
folglich die auf dem Identifizierungssegment 24 erscheinende Zahl erkennen.
Die Identifizierungssegmente 26 und 28 werden auf die gleiche Weise abgelesen, wobei die Karte C jeweils
kurzzeitig angehalten wird, wenn jedes aufeinanderfolgende Identifizieningssegment 26 und 28 zwischen den
Liehtsender 120 und den Lichtempfänger 134 einläuft Die erhaltenen Ablesewerte liefern dem Rechne. K die
Identifizierung des Patienten und die jeweilige Art der Karte C Nachdem das letzte Identifizierungssegment
23 die Lichtsender 120 und die Lichtempfänger 134 (Fig. 11) erreicht hat wird der Schrittmotor 86
umgeschaltet und seine Steuerung an die Steuerstange 102 und den optischen Schalter 108 fibergeben. Der
Ausziehschlitten 82 läuft dann in der entgegengegesetzten Richtung und beginnt die Karten C in den Schlitze
58 einzufahren, aus dem er sie zuvor herausgezogen hatte.
Während des Wiedereinsetzens hält der Schrittmotor 86 wiederum kurzzeitig inne, und zwar jedesmal dann,
wenn der optische Schalter 108 eine Kerbe 104 in der Steuerstange 102 erfaßt Die erste Kerbe 104 in der
Stange 102 bewirkt, daß die Karte C so anhält, daß die
erste Reihe der Schächte 16 mit den Lichtsendern 122 und den Lichtempfängern 136 fluchtet Hier erfolgt eine
Ablesung, um zu bestimmen, ob sich die Lichtübertragungseigenschaften der Schächte 16 in der ersten Reihe
verschlechtert haben. Luftbläschen b m den Schächten 16 erscheinen opak und schatten die Lichtdetektoren
140 hinter ihnen ab. Da jedoch ein Bläschen nicht den gesamten Querschnitt des Schachts 16 ausfüllt, werden
einige der Lichtdetektoren 140 des diesem Schacht 16 zugeordneten Lichtempfängers 136, von den entsprechenden Lichtsendern 122 (Fig. 15) beleuchtet Der
Rechner K erkennt dann, daß ein Lichtdetektor 140, der eine sehr hohe Absenkung des Lichtdurchtritts anzeigt,
hinter einem Bläschen b liegt und überliest folglich den von diesem Lichtdetektor 140 gelieferten Meßwert Der
Rechner K hält nur denjenigen Ablesewert des Lichtdetektors 140 fest, dem die geringste Absenkung
der Lichtübertragungseigenschaften entspricht
Der Schrittmotor 86 treibt den Ausziehschlitten 82 vorwärts und hält jedesmal inne, wenn eine Reihe
Schächte 16 zwischen die Liehtsender 122 und die Lichtempfänger 136 einläuft Hierbei erfolgen jedesmal
Ablesungen. Nach dem letzten Anhalten schiebt der Schrittmotor 86 die Karte Cvollständig in den Halter H
(Fig. 10) hinein. Während des letzten Teils der Bewegung läuft der Stellschlitten 84 gegen die
Anschlagfläche des Blocks 78, während der Ausziehschlitten 82 weiterläuft, bis seine Anschlaglasche 110 in
den optischen Schalter 108 des Stellschlittens 84 einläuft und dessen Lichtstrahl (F i g. 6) unterbricht. Damit ist die
Behandlung und Ablesung der ersten Karte C beendet.
Nachdem die erste Karte C in die vollständig eingeschobene Lage im Halter Hzurückgekehrt ist, fällt
der Lesekopf 70 herab und greift an der zweiten Karte C an, die auf die gleiche Weise herausgezogen und
abgelesen wird. Dieser Ablauf wiederholt sich dann für jedf Karte C im Halter H. Nach einem vorbestimmten
Intervall, das eine Stunde dauern kann, wird der
gesamte Stapel der Karten C wiederum auf die gleiche Weise geprüft Das Verfahren wiederholt sich in
regelmäßigen Abständen von z. B. jeweils einer Stunde, bis etwa 13 Std nach der ersten Ablesung vergangen
sind Auf diese Weise entsteht für jeden Schacht ein Satz Ablesewerte, die der Rechner ordnet, vergleicht und
analysiert, wobei festgestellt wird ob einer der Schächte den ihm zugedachten Mikroorganismus enthält Wenn
die Probe Mikroorganismen enthält, für die das Kulturmedium in einem Schacht 16 spezifisch ist, zeigt
der Schacht 16, in dem dieses Kulturmedium vorliegt, eine starke Abnahme der Lichtübertragungseigenschaften
(F ig. 16).
Die Mikroorganisen üben in den ersten zwei oder drei
Stunden bestenfalls eine geringe Wirkung auf die Kulturmedien aus. Die während dieser Zeit erfaßten
Ablesewerte dienen im wesentlichen dazu, eine etwaige Linsenbildung und deren Ausmaß festzustellen
(Fig. 16). Die Unsenbildung, die sich durchweg als Zunahme der Livhtintensität bemerkbar macht, weil die
Bänder 30 am Ende der Schächte 16 sich konvex aufbeulen, bleibt nach den ersten zwei Stunden im
wesentlichen konstant Der Rechner K stellt dann alle nachfolgenden Ablesewerte so nach, daß diese Linsenbildung
kompensiert wird Die nachfolgenden Ablesewerte dienen zur Feststellung, ob der Mikroorganismus,
den ein bestimmter Schacht 16 erfassen soll, dort auch vorliegt Sämtliche diesem Schacht 16 zugeordneten
Lichtdetektoren 140 müssen einen bestimmten Schwellwert übersteigen, bevor der Rechner K die Aazeige des
tatsächlichen Vorliegens eines Mikroorganismus gibt Der Schwellwert stellt die minimale prozentuale
ίο Abnahme der Lichtintensität dar, die akzeptiert wird,
bevor ein Schacht 16 einen positiven Befund erhält und dieser Wert in den Speicher des Rechners eingegeben
wird
Gewöhnlich werden die Karten Q analysiert, wenn
das Vorliegen eines Mikroorganismus mittels einer Analyse mit einer Karte Q festgestellt worden ist. Die
Schächte 16 der Karte C„ die innerhalb der Aralysenzeit
keine oder eine nur geringe prozentuale Abnahme des Lichtdurchgangs zeigen, enthalten Antibiotika, die
auf den mit der Karte C-. ermittelten Mikroorganismus wirken.
Die Unterbrechungen, die der Rechner K durchführt lassen sich auch von einem Labortechniker vornehmen.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Prüfen einer Karte, weiche mindestens einen ein Kulturmedium enthaltenden
Schacht besitzt, wobei in diese Karte eine Probe zur Bestimmung der Stoffwechselaktivität von eventuell
in der Probe vorliegenden Mikroorganismen eingeführt ist, gekennzeichnet durch einen die
Karte tragenden Lesekopf (70), einen auf dem Lesekopf (70) einer Oberfläche der Karte zügewandt
so angeordneten Lichtsender (122), daß das von ihm ausgesandte Licht durch den Schacht (16)
geworfen wird, durch eine Vielzahl von Lichtdetektoren
(140), die auf dem Lesekopf (70) angeordnet der gegenüberliegenden Oberfläche der Karte
zugewandt und mit dem Lichtsender (122) so ausgerichtet sind, daß sie von diesem beleuchtet
werden, sofern sie nicht abgeschattet sind, und die jeweils dann ein der Intensität des auf sie fallenden
Lichts proportionales Signal liefern, wenn die Karte in eine Lage gebracht ist, in der der Schacht (16) mit
dem Lichtsender (122) fluchtet, daß weitere Lichtsender (120) an dem Lesekopf (70) so angeordnet
sind, daß sie mit verschiedenen Stäben eines Identifizierungssegmentes (24; 26; 28) auf der Karte
ausgerichtet werden können and eine Vielzahl von gegenüberliegenden Lichtdetektoren (138) beleuchten
können, wobei für jeden weiteren Lichtsender (120) ein eigener Lichtempfänger (134) vorgesehen
wird, so daß die Lichtempfänger (134), die zu jo Markierungc.i aufweisenden Stäben ausgerichtet
sind, Licht geringer lntensi:.'l.t erhalten, als Lichtempfänger
(134), die zv Stäben ohne Markierungen ausgerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- κ
zeichnet, daß mindestens einige Lichtdetektoren (140) seitlich von der Schachtachse versetzt sind, so
daß Licht, das ein Bläschen im Schacht (16) durchtritt, die versetzt angeordneten Lichtdetektoren
(140) beleuchten kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Lichtsender (120) und die
zugehörigen Lichtdetektoren (138) in dem Muster einer arabischen Acht angeordnet sind.
4 j
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