HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Vorrichtung und ein
Verfahren zur Probenentnahme, die eine automatisierte Probenentnahme aus
geschlossenen Probenröhrchen zur Probenanalyse durchführen können.
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Obgleich eine Reihe von geschlossenen Probenröhrchen aus dem Stande der
Technik bekannt sind, sind in diesem Falle besonders relevant geschlossene
Probenröhrchen, die im hämatologischen Gerät enthalten sind, vermarktet von
Coulter Electronics, Inc., Hialeah, Florida als Coulter "S-PLUS VI" sowie die
geschlossenen Probenröhrchen, enthalten im hämatologischen Gerät,
vertrieben von Cortex Research Corporation, Northbrook, Illinois unter der
Handelsmarke "Double Helix". Es versteht sich, daß keines dieser
vorbekannten geschlossenen Probenröhrchen so gestaltet oder auf eine
solche Weise betreibbar ist, wie der neue Probennehmer gemäß der
Erfindung, um die Vielseitigkeit der Anwendung in Gestalt der unmittelbar
verfügbaren Option des automatischen Umschaltens zu schaffen zwischen der
geschlossenen und der offenen Rährchen-Probenentnahme durch
Anwendung einfacher Auswahlventile, und im wesentlichen dieselbe
Probenzufuhreinrichtung ohne das Erfordernis einer externen Abwandlung der
Probenentnahme-Konfigurauon, um eine Einfachheit der Konfiguration und
des Aufbaus in Gestalt der Verwendung im wesentlichen derselben
Strömungswege zur Probenzufuhr und zum Spülen des Probenentnehmers,
oder um eine deutlich gesteigerte Probenanalysengenauigkeit zu schaffen
durch Sicherstellen der gleichbleibenden Zufuhr von genau bestimmten und
gut reproduzierbaren Probenvolumina bei Ermöglichen einer wiederholten
Probenentnahme aus ein und denselben geschlossenen Probenröhrchen, und
im Hinblick auf eine absolute Minimierung der Probenüberführung auf Werte
unterhalb jenen klinischer Signifikanz.
-
EP-A-0220430 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entnehmen
von Proben aus geschlossenen und aus offenen Probenbehältern. Eine
Spülmöglichkeit unter Druck wird angegeben, um ein sorgfältiges Spülen und
Reinigen sämtlicher relevanter Probenentnahme-Komponenten sicherzustellen.
-
Dies ist jedoch bezüglich der Effizienz des Betriebes in Bezug auf das
Probenentnehmen aus geschlossenen Probenbehältern beschränkt auf die
Abhängigkeit von der Schwerkraft gemäß der vertikalen Ausrichtung einer
Probenentnahmenadel und der geschlossenen Probenbehälter mit der
Probenentnahmenadel unterhalb dem geschlossenen Probenbehälter in
jedem Falle.
-
US 4 516 437 gibt eine Mikroproben-Handhabungsvorrichtung sowie ein
Verfahren zum Probenentnehmen aus offenen Mikroprobenbehältern durch
Verwendung einer Sonde an. Dabei ist ein Sondenreinigungsmechanismus
eingeschlossen, und während eines Reinigungsvorganges derart betreibbar,
daß eine Waschlösung von einer externen Quelle zur Sonde gerichtet wird,
um das äußere der Sonde zu waschen. Zwei im Abstand angeordnete
Vakuumaktuatoren sind derart betreibbar, daß Waschflüssigkeit von außerhalb
der Sonde entfernt wird, um diese zu trocknen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
-
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine neue und
verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zur Probenentnahme für eine
automatisierte Probenentnahme aus geschlossenen Probenröhrchen.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer neuen und
verbesserten Probenentnahmevorrichtung und einem Verfahren, so wie oben
angegeben, die relativ einfach im Aufbau und in der Dehnungsart sind.
-
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
neuen und verbesserten Probenentnahmevorrichtung und eines Verfahrens,
so wie oben angegeben, die dazu in der Lage sind, die gleichbleibende und
leicht reproduzierbare Probenvolumina sicherzustellen beim
Probenentnehmen aus geschlossenen Röhrchen, wobei die Genauigkeit der
Probenanalyseergebnisse maximiert werden.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und
verbesserten Probenentnahmevorrichtung und eines Verfahrens, so wie oben
angegeben, um die Probenentnahm-Überführungswerte unterhalb jenen
klinischer Signifikanz zu lassen, wodurch die Genauigkeit der
Probenanalyseergebnisse weiter maximiert werden.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen einer neuen und
verbesserten Analysevorrichtung und eines Verfahrens.
-
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist das Bereitstellen einer neuen und
verbesserten Probenentnahmevorrichtung und eines Verfahrens, die
insbesondere geeignet sind zur Anwendung bei automatisierten Hämatologie-
Geräten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Fördern einer Probe aus einem
geschlossenen Probenbehälter angegeben durch Einführen einer
Probenentnahmenadel in diesen, um eine Probe hieraus abzusaugen, und
durch das Anschließende entfernen der genannten Probenentnahmenadel aus
dem genannten geschlossenen Probenbehälter, wobei die
Probenentnahmenadel eine Nadelansaugöffnung in ihrem vorderen Bereich
aufweist, umfassend die Schritte des Hindurchführens einer unter Druck
stehenden Spülflüssigkeit durch die Probenentnahmenadel und aus der
Probenentnahmenadel-Öffnung entgegen der Richtung des angesaugten
Probenstromes durch diese hindurch nach dem Entfernen der genannten
Probenentnahmenadel aus dem genannten geschlossenen Probenbehälter,
um die Probenentnahmenadel rückzuspülen und angesaugte Probenreste aus
dem inneren der Prqbenentnahmenadel zu entfernen, Fördern der unter
Druck stehenden Spülflüssigkeit aus der Probenentnahmenadel-Öffnung rund
um das Äußere des Probennadel-Endbereiches und Entfernen des
Rückstandes hiervon, gekennzeichnet durch die Schritte des Ausrichtens des
geschlossenen Probenbehälters und der Probenentnahmenadel unter ein und
demselben Winkel zur Vertikalen und zum Strom der unter Druck stehenden
Spülflüssigkeit um den Probenentnahmenadel-Endbereich, umfassend die
Schritte des Strömenlassens eines Mediums von der Außenumgebung und
um die gesamte Fläche ohne die Probenentnahmenadel des
Probenentnahmenadel-Endbereiches mit einem deutlich größeren Durchsatz,
als jenem der unter Druck stehenden Spülflüssigkeit, um den Strom der unter
Druck stehenden Spülflüssigkeit von der Probenentnahmenadel-Öffnung zu
mischen und um die gesamte Fläche der Außenumgebung des
Probenentnahmenadel-Endbereichs zu richten, und um damit
Probenrückstand von der gesamten Fläche der äußeren Umgebung des
Probenentnahmenadel-Endbereiches zu entfernen.
-
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird eine Vorrichtung zum
Fördern einer Probe aus einem geschlossenen Probenbehälter angegeben
durch Einführen einer Probenentnahmenadel in diesen Behälter um eine
Probe hieraus abzusaugen sowie anschließendes Entfernen der
Probenentnahmenadel aus dem geschlossenen Probenbehälter, wobei die
Probenentnahmenadel eine Nadelansaugöffnung in ihrem Endbereich
aufweist, mit einer Quelle von unter Druck stehender Spüllösung, die in
Wirkverbindung steht mit der Probenentnahmenadel zum Hindurchführen
einer Spülflüssigkeit durch die Probenentnahrnenadel und aus der
Probenentnahmenadel-Öffnung entgegen der Richtung des angesaugten
Probenstromes nach dem Entfernen der Probenentnahmenadel aus dem
geschlossenen Proben behälter, um die Probenentnahmenadel rückzuspülen
und angesaugten Probenrückstand aus dem inneren der
Probenentnahmenadel zu entfernen, gekennzeichnet durch operatives
Zuordnen der Einheit zum genannten geschlossenen Probenbehälter und der
Probenentnahmenadel zum Halten des genannten geschlossenen
Probenbehälters und der genannten Probenentnahrnenadel unter ein und
demselben Winkel zur Vertikalen, und Mittel zum Fördern der genannten
Spülflüssigkeit von der Probenentnahmenadel-Endöffnung um die äußere
Umgebung der Probenentnahmenadel-Endöffnung, um Probenrückstand
hieraus zu entnehmen, wobei die Einrichtung zum Fördern der Spülflüssigkeit
rund um die äußere Umgebung des genannten Probenentnahmenadel-
Endbereiches eine Belüftungseinrichtung zum Leiten einer Strömung von rund
um die gesamte Fläche der äußeren Umgebung des Probenentnahmenadel-
Endbereiches ohne die Probenentnahmenadel bei deutlich größerem
Durchsatz, als jenem der Spülflüssigkeit um eine Mischung mit dem Strom
der genannten Spülflüssigkeit zu erzielen und diesen zu richten von der
genannten Probenentnahmenadel-Öffnung rund um die gesamte Fläche der
äußeren Umgebung des Probenentnahmenadel-Endbereiches, und damit
Probenrückstand von der gesamten Fläche der äußeren Umgebung des
Probenentnahmenadel-Endbereiches zu entfernen.
-
Die genannte Einrichtung zum Fördern der Spülflüssigkeit und um die
gesamte Fläche der äußeren Umgebung des Probenentnahmenadel-
Endbereiches umfaßt ferner vorzugsweise eine Bohrung, die die genannte
Belüftungseinrichtung und dem genannten Probenentnahme-Endbereich
zugeordnet ist, um einen Ring mit dem Probenentnahmenadel-Endbereich zu
bilden und um den Letztgenannten zu umgeben für die Strömung des
genannten Mediums und der genannten Spülflüssigkeit durch den Ringraum
rund um die gesamte Fläche der äußeren Umgebung des genannten
Probenentnahmenadel-Endbereiches.
-
Die genannte Belüftungseinrichtung zum Strömenlassen der Spülflüssigkeit
rund um das äußere des Probenentnahmenadel-Endbereiches umfaßt Mittel
zum Strömenlassen von Umgebungsluft rund um den Probenentnahmenadel-
End bereich.
-
Die Vorrichtung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform eine
Positioniereinrichtung aufweisen, die der Probenentnahmenadel operativ
zugeordnet ist, und den Gedanken, geschlossene Probenbehälter und die
genannte Probenentnahmenadel vertikal ausgerichtet zu halten, wobei sich
die Probenentnahmenadel oberhalb des geschlossenen Probenbehälters oder
unter ein und demselben Winkel gegen die Vertikale befindet.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die obigen und weitere wichtige Aufgaben und Vorteile meiner Erfindung
sollen durch deren folgende Einzelbeschreibung in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen klar gemacht werden:
-
Figur 1 ist eine im wesentlichen schematische Ansicht eines neuen und
verbesserten Probennehmers, der repräsentativ gestaltet und betreibbar ist in
Übereinstimmung mit der Lehre meiner Erfindung, dargestellt in
Wirkverbindung mit einem Probenanalysiergerät, umfassend gewisse Bauteile,
im Querschnitt.
-
Figur 2 ist eine Querschnittsansicht des geschlossenen Probenröhrchens
gemäß Figur 1 in einem anderen Betriebszustand.
-
Figur 3 ist eine Querschnittsansicht des offenen Röhrchen-Probennehmers
gemäß Figur 1 in einem anderen Betriebszustand, obgleich es sich versteht,
daß die offenen Röhrchen-Probennehmer für sich alleine nicht Bestandteil der
Erfindung sind.
-
Figur 4 ist eine Querschnittsansicht des Probenventus gemäß Figur 1 in einem
anderen Betriebszustand.
-
Figur 5 ist eine Querschnittsansicht des offenen Röhrchen-Probennehmers
und des Auswahl-Ventils gemäß Figur 1 in einem anderen Betriebszustand; es
versteht sich, daß die Erfindung nicht offene Röhrchen-Probenentnehmer für
sich betrifft.
-
Figur 6 ist eine Querschnittsansicht des Analysegeräts-Reagenzventils und der
Dosierpumpe gemäß Figur 1 in einem anderen Betriebszustand.
-
Figur 7 ist eine Querschnittsansicht des geschlossenen Röhrchen-
Probennehmers gemäß der Figuren 1 und 2 in einem anderen
Betriebszustand.
-
Figur 8 ist eine Querschnittsansicht des geschlossenen Röhrchen-
Probennehmers gemäß Figur 7 in einem anderen Betriebszustands.
-
Figur 9 ist eine Querschnittsansicht eines geschlossenen Röhrchen
Probennehmers, der im Aufbau sehr ähnlich dem geschlossenen Röhrchen-
Probennehmer gemäß der Figuren 1 und 2 ist, in einer anderen
Betriebsausrichtung.
-
Figur 10 ist eine Querschnittsansicht des geschlossenen Röhrchen
Probennehmers gemäß Figur 9 in einem anderen Betriebszustand.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Es soll auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnungen eingegangen werden, die
einen neuen und verbesserten Probenentnehmer 10 zeigen, der repräsentativ
dargestellt und gemäß der Lehre meiner Erfindung betreibbar ist und einen
Probenentnehmer mit geschlossenem Röhrchen 12 und einen
Probenentnehmer mit offenem Röhrchen 14 zeigen. Die Probenzufuhr- und
Probenentnehmer-Fühlvorrichtung ist mit 16 bezeichnet und das
Probenentnahmeventil mit 20. Es ist derart betreibbar, daß es selektiv die
Probenzufuhr und den Probenentnehmer 12 oder den Probenentnehmer 14
mit offenem Röhrchen miteinander verbindet zur Probenzufuhr zum
Probenentnahmeventil 18 und zum anschließenden Spülen des
Letztgenannten sowie des betreffenden Probenentnehmers.
-
Die automatisierte Probenanalyseeinrichtung ist schematisch mit 22
bezeichnet und in Wirkverbindung mit dem Probenentnehmer 10 zwecks
automatisierter Analyse der Probe dargestellt, so wie vom
Probenentnahmeventil 18 zugeführt.
-
Eine Steuereinrichtung ist schematisch mit 24 bezeichnet. Sie ist derart
betreibbar, daß sie den Betrieb der gezeigten Probenentnahme und
Probenanalyseeinrichtungsteile steuert, so wie nachstehend im Einzelnen
beschrieben.
-
Der Probenentnehmer 12 mit geschlossenem Rthrchen umfaßt eine
Halteeinheit 26 für das geschlossene Röhrchen, umfassend eine obere und
eine untere Platte 28, 30, die relativ zueinander beweglich sind. Die obere
Platte 28 weist eine stehende, im wesentlichen zylindrische Probenröhrchen-
Einführhilfe 32 mit offenem Ende auf zum Führen und Tragen eines
umgekehrten, geschlossenen, probenenthaltenden Röhrchens 34, so wie
dargestellt. Als repräsentative Anwendung des Probenentnehmers 10 meiner
Erfindung kann Probenröhrchen 34 beispielsweise die Gestalt haben, so wie
unter der Marke "Vacutainer" von Becton-Dickinson Company of East
Rutherford, New Jersey; sie enthält eine ganze Blutprobe 36, direkt abgesaugt
vom Arm eines Patienten und darin gehalten, so wie gezeigt, durch einen
Stopfen 38 aus irgendeinem inerten und selbst dichtenden Material wie einem
geeignetem Gummi. Das Röhrchen 34 kann in die Einführhilfe 32 von Hand
oder mechanisch durch eine geeignete Röhrchenführvorrichtung eingesetzt
werden, die hier nicht dargestellt ist, wie der Fachmann versteht.
-
Eine ummantelte Probenentnahme-Nadeleinheit 40 mit einem
Probenentnahmenadel 41 mit einem Endbereich 43 ist fest montiert mittels
eines in eine Stufen-Gewindebohrung 44 der unteren Platte 30
eingeschraubten Bundes 42 und erstreckt sich durch die fluchtende
Bohrung 46 in der oberen Platte 28 nach oben, um eine flüssigkeitsdichte
Dichtung zwischen diesen herzustellen jedoch mit genügend relativer
Bewegungsfreiheit. Eine Bohrung 48 schließt die Bohrung 46 über einen
Vakuumanschiuß 50 an eine nicht gezeigte Vakuumquelle an. Eine
Belüftungsbohrung 52 kleinen Durchmessers verbindet die Bohrung 46 mit
der Atmosphäre. Bohrung 46 und somit die Probenentnahmenadel 41 sind
vorzugsweise relativ zur Einführhilfe 32 leicht versetzt, und damit auch der
Röhrchenstopfen 38, und zwar für den nachstehenden Zweck.
-
Ein Antrieb der Halteeinheit des geschlossenen Röhrchens ist allgemein
mit 54 bezeichnet. Er umfaßt einen Fluidmotor mit einem Zylinder 56, der auf
jegliche geeignete Weise fest montiert ist, beispielsweise durch
Punktschweißung 57 an der oberen Platte 28. Ein doppelt wirkender
Kolben 60 ist darin hin und her verfahrbar durch Druckmedium von Quelle 62,
zugeführt den einander gegenüberliegenden Flächen des Kolbens 60 durch
ein Vier-Wege-Ventil 64 über Leitungen 66, 68 und 70. Das
Vier-Wege-Ventil 64 wird vorzugsweise mit einer elektrisch steuerbaren
Vorrichtung betrieben, beispielsweise mittels eines Elektromotors 65. Es ist
zwischen den Ventilpositionen der Figuren 1 und 2 verdrehbar. Eine
Kolbenstange 72 erstreckt sich von Kolben 60 aus durch die Dichtung 73 und
die Bohrung 74 in der oberen Platte 28 nach unten und ist an der unteren
Platte 30 mittels einer Befestigungsschraube 76 befestigt, die sich durch eine
gestufte Bohrung 78 in der unteren Platte 30 in eine Gewindebohrung 80 an
der Unterseite der Kolbenstange 72 hinein erstreckt.
-
Im Hinblick auf die Gestaltung von Halteeinheit 26 des geschlossenen
Probenröhrchens, so wie beschrieben, wird klar, daß bei einem gegenseitigen
Anliegen der Platten 28 und 30 (Schließzustand) gemäß Figur 1 bei Zufuhr
von unter Druck stehendem Medium von Quelle 62 zu Zylinder 56 unterhalb
Kolben 60 über Ventil 64 und Leitungen 66 und 70 die
Probenentnahmenadel 40 den Stopfen 38 durchstößt und in leitender
Verbindung mit Probe 36 im geschlossenen Röhrchen 34 gelangt, das von
der Führungshilfe 32 getragen ist. Werden umgekehrt die obere und die
untere Platte voneinander getrennt in die Offen-Position gemäß Figur 2 durch
Zufuhr von unter Druck stehendem Medium von Quelle 62 zu Zylinder 56
oberhalb des Kolbens 60 über Ventil 64 und die Leitungen 66 und 68, so wird
Probenentnahmenadel 40 aus dem Stopfen 38 herausgezogen und befindet
sich in der oberen glatten Bohrung 46 zwecks Vakuumbesaugung über die
Plattenbohrung 48.
-
Eine flexible Probenzufuhrleitung 82 aus irgendeinem inerten, vorzugsweise
transparenten Material, beispielsweise Teflon, verbindet die ummandelte
Probenentnahmenadel 40 über den Probenentnahmenadel-Anschluß 83 an
ein Auswahlventil 20. Probenentnehmer 14 mit offenem Röhrchen weist eine
Entnahmesonde 84 auf, die sich in die Probe 86 hineinerstreckt, die ihrerseits
in einem stehenden, offenen Probenröhrchen 88 enthalten ist, das relativ
hierzu so angeordnet ist, wie in Figur 1 gezeigt, zum Entnehmen durch
Absaugen mittels der Sonde, und zwar in einem vorgegebenen Quantum. Das
Röhrchen 88 kann manuell oder mechanisch durch eine geeignete
Zufuhrvorrichtung, die nicht dargestellt ist, der Sonde zugeführt werden, wie
dem Fachmann bekannt. Zwecks einer repräsentativen Anwendung des
Probenentnehmers 10 gemäß meiner Erfindung kann das Röhrchen die Form
eines "Vacutainer" aufweisen, und die Probe 86 kann wiederum eine
Ganzblutprobe sein, unmittelbar eingesaugt vom Arm eines Patienten. Eine im
wesentlichen zylindrische Sondenwaschbuchse 90 umfaßt eine gestufte
Bohrung 92 mit einem vergrößerten Bohrungsteil 94, durch welche sich die
Sonde 84 hindurcherstreckt, so wie gezeigt, bei einer relativen
Bewegungsfreiheit zwischen diesen. Zwischen Sonde 84 und dem oberen Teil
von Bohrung 92 ist eine im wesentlichen flüssigkeitsdichte Dichtung
vorgesehen. Die Waschbuchse 90 umfaßt weiterhin im gegenseitigen Abstand
angeordnete Reinigungslösungs- und Vakuumbohrungen 97 und 98, die sich
im wesentlichen quer hierzu erstrecken und in leitender Verbindung mit dem
vergrößerten Buchsenbohrungsteil 94 stehen. Bohrung 97 ist über eine
flexible Leitung 100 derart betätigbar, daß sie von einer Quelle 102 unter
Druck stehende Reinigungslösung zum oberen Ende des Bohrungsteiles 94
fördert, während die Bohrung 98 über eine flexible Leitung 104 das untere
Ende der Bohrung 94 mit dem Ablauf durch eine nicht gezeigte Vakuumquelle
verbindet.
-
Der Waschbuchsenantrieb ist schematisch mit 96 bezeichnet. Er steht in
Wirkverbindung mit der Waschbuchse 90, um diese zwischen den Positionen
zu bewegen, natürlich nach Entfernen des offen Röhrchens 88 aus der in
Figur 1 gezeigten Position. Der Antrieb 96 kann beispielsweise die Gestalt
eines elektrisch steuerbaren Fluidmotors 54 aufweisen, der den Antrieb für die
Halteeinheit des geschlossenen Röhrchens bildet. In diesem Falle wäre die
Motorkolbenstange anzuschließen an die Waschbuchse 90, um diese
zwischen den Waschbuchsenpositionen der Figuren 1 und 3 hin- und
hergehen zu lassen.
-
Ventile, die beispielsweise die Form von Quetschventilen 105 und 107
aufweisen, sind den flexiblen Spül- und Vakuumleitungen 100
beziehungsweise 104 zugeordnet, um den Durchsatz hierin zu steuern. Die
Ventile 105 und 107 sind vorzugsweise durch elektrisch steuerbare
Vorrichtungen betätigbar, beispielsweise durch Solenoide 109 und 111.
Die Probenzufuhr- und Probenentnahmespüleinrichtung 16 umfaßt eine
Druckausgleichskammer 108, die öber die flexible Leitung 110 mittels einer
nicht dargestellten Vakuumquelle an den Abfall-Auslaß angeschlossen ist. Ein
elektrisch betätigbarer Leitfähigkeitsdetektor 112 umfaßt miteinander
verbundene Strömungskanäle 114,116 und 117, die sich hindurcherstrecken
so wie dargestellt. Eine flexible Leitung 118 schließt einen
Leitfähigkeitsdetektorkanal 116 an die Ausgleichskammer 108 an, und eine
flexible Leitung 120 schließt den Leitfähigkeitsdetektorkanal 117 an eine
Druckspülquelle 102 an. Wie dem Fachmann bekannt, kann der
Leitfähigkeitsdetektor 112 die Anwesenheit von Probenflüssigkeiten in den
Kanälen 114 und 117 auf der Basis der herrschenden
Leitfähigkeitsänderungen erfassen und entsprechende elektrische
Ausgangssignale erzeugen und abgeben.
-
Ventile von der Form von Quetschventilen 122,124 und 126 stehen jeweils in
Wirkverbindung mit Leitungen 110,118 und 120 zur Steuerung des
Durchsatzes. Die Ventile 122,124 und 126 sind vorzugsweise durch elektrisch
steuerbare Vorrichtungen betrieben, beispielsweise durch Solenoide 123,125
beziehungsweise 127.
-
Probenventil 18 hat die Gestalt eines Absperrventils 128 mit einem
stationären, im wesentlichen zylindrischen äußeren Ventilteil 129 mit einer
Bohrung 130 und einem im wesentlichen zylindrischen inneren Ventilteil 131,
das, wie gezeigt, flüssigkeitsdicht in Bohrung 130 angeordnet und relativ
hierzu zwischen den Positionen der Figuren 1 und 4 betätigbar ist durch
einen elektrischen Antrieb, am besten in Gestalt eines Elektromotors 133. Das
innere Ventilteil 131 weist im gegenseitigen Abstand angeordnete
Probenführungskanäle 132, 134, 136 und 138 auf, gebildet so wie dargestellt,
während das äußere Ventilteil 129 Probenführungskanäle 139 und 140
aufweist so wie im Abstand angeordnete Probenführungskanäle 142,144 und
146, die jeweils genau mit inneren Kreisen 132, 134, 136 und 138 zur
Überdeckung bring bar sind, um einen kontinuierlichen Probenströmungskanal
zu schaffen, der sich durch das Probenventil von den äußeren Ventilkanälen
139 bis 140 erstreckt, wenn sich das Probenventil in der in Figur 1 gezeigten
Stellung befindet.
-
Das äußere Ventilteil 129 des Absperrventils 128 umfaßt weiterhin in
gegenseitigen Abständen angeordnete Strömungskanal paare 150 und 152,
154 und 156, 158 und 160 sowie 162 und 164, die jeweils genau in
Überdeckung bringbar sind, wie gezeigt bei den inneren Ventilteilkreisen 132,
134, 136 und 138 wenn das innere Ventilteil 138 in die in Figur 4 gezeigte
Position durch den Antriebsmotor 133 verdreht ist, um vier von einander
getrennte Probenströmungskanäle zu schaffen, die sich durch das Ventil
hindurcherstrecken, von denen keiner in leitender Verbindung mit den
Probennehmern 12 und 14 mit geschlossenem beziehungsweise offenem
Röhrchen stehen oder mit der Probenentnahmereinigungsvorrichtung 16.
-
Eine flexible Leitung 170 schließt den äußeren Ventilkanal 139 an den
Strömungskanal 114 im Leitfähigkeitsdetektor 112 an.
-
Das Selektorventil 20 weist ein Drei-Wege-Ventil 172 auf, das über eine
flexible Leitung 174 an den Kanal 140 des Absperrventils 128 angeschlossen
ist. Das Drei-Wege-Ventil ist zwischen seinen Positionen gemäß der Figuren 1,
3 und 5 verdrehbar mittels eines elektrisch betriebenen Antriebs,
beispielsweise in Gestalt eines Elektromotors 176. Befindet sich das Drei-
Wege-Ventil 172 in der in Figur 1 dargestellten Stellung, so versteht es sich,
daß der Probenentnehmer 10 mit geschlossenem Röhrchen über die
Leitungen 82 und 174 an das Absperrventil 128 angeschlossen ist. Der
Probenentnehmer 14 mit offenem Röhrchen ist abgekoppelt und gegen den
Probenkreislauf der Probenentnahmeeinrichtung 10 isoliert. Befindet sich das
Drei-Wege-Ventil 172 statt dessen in der in Figur 5 gezeigten Position, so ist
der Probenentnehmer 14 mit offenem Röhrchen natürlich über die
Leitungen 106 und 174 an das Absperrventil angeschlossen, während der
Probenentnehmer 12 mit geschlossenem Röhrchen abgekoppelt und gegen
den Probenführungskreis der Probenentnahmevorrichtung 10 isoliert ist.
-
Zur Anwendung eines Probenventus 18 von der Gestalt eines
Absperrventils 128, das betreibbar ist, so wie beschrieben und dargestellt, um
vier voneinander getrennte Probenkreisläufe 132, 134, 136 und 138 mit dem
inneren Ventilteil 131 zu bilden, der durch den Antriebsmotor 133 in die
Position gemäß Figur 4 verdrehbar ist, versteht es sich für den Fachmann,
daß die Probenanalysevorrichtung 22 vorteilhafterweise vier eigenständige,
jedoch gemeinsame betreibbare, automatisierte Probenanalysekanäle enthält,
die in Wirkverbindung mit dem Absperrventil auf der Basis eines der
genannten Probenanalysekanäle für jeden der Probenkreisläufe steht. Einer
dieser Probenanalysekanäle 175 ist im einzelnen, wenn auch schematisch in
Figur 1 dargestellt, während die drei verbleibenden Probenanalysekanäle 179,
177, 179 im Blockschaltbild dargestellt sind, alle in Wirkverbindung mit dem
Absperrventil 128.
-
Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, umfaßt der automatisierte
Probenanalysekanal 175 eine Reagenzquelle 180, eine
Reagenz-Dosierpumpe 182, ein Drei-Wege-Reagenzventil 184 und eine
Proben-Reagenzreaktions- und Analysenkammer 186. Die Reagenz-
Dosierpumpe 182 weist einen Kolben 188 auf, der in einem Zylinder 189
hinund herläuft, angetrieben von einem Elektromotor 190. Eine flexible
Leitung 192 schließt die Reagenzquelle 180 an das Reagenzventil 184 an,
während die flexiblen Leitungen 194 beziehungsweise 196 Reagenzventil 184
und Reaktions- und Analysekammer 186 an die Kanäle 158 beziehungsweise
160 im Absperrventil 128 anschließen und damit den
Probenanalyseeinrichtungskanal 175 an den Absperrventil-Probenkreis 136,
wenn sich das Absperrventil 128 in der in Figur 4 gezeigten Stellung befindet.
Eine flexible Leitung 197 schließt die Reagenz-Dosierpumpe 182 an das Drei-
Wege-Ventil 184 an, während der elektrisch steuerbare Antrieb, vorzugsweise
in Gestalt eines Elektromotors 198, an das Reagenzventil 184 angeschlossen
ist und dieses zwischen den Stellungen gemäß der Figuren 1 und 6 verdreht,
um entweder die Reagenzpumpe 182 an die Quelle 180 oder an das
Absperrventil 128 anzuschließen. Weiterhin enthält der automatisierte
Probenanalysekanal 175 eine Probenanaiyseeinrichtung, beispielsweise in
Gestalt einer Lichtquelle 200 wie einen Laser sowie einen lichtempfindlichen
Detektor 202, die jeweils an die Probenreagenz-Reaktions- und
Analysekammer 186 angeschlossen und derart betätigbar sind, daß sie
reagierte Proben, die hierin enthalten sind, in einer dem Fachmann bekannten
Weise analysieren.
-
Flexible Leitungen 204 und 206, 208 und 210, 212 und 214 sind vorgesehen,
um die Probenanalyseeinrichtungskanäle 179, 177 und 178 jeweils an die
Absperrventil-Probenkreise 134, 132 und 138 dann anzuschließen, wenn das
innere Ventilteil 131 in die in Figur 4 dargestellte Stellung verdreht ist. Es
ergibt sich somit, daß die entsprechenden Probenanalyseeinrichtungskanäle
179, 177 und 178 eine große Spannweite von Konfigurationen haben können,
kompatibel mit der automatisierten Probenanalyse.
-
Der Regler 24 kann beispielsweise die Gestalt eines programmierbaren
Mikroprozessors haben, betreibbar mittels einer hier nicht dargestellten
Energiequelle um elektrisch die entsprechenden Betriebsphasen des
Probennehmers sowie der Probenanalyse-Einrichtungskomponenten gemäß
der Figur 1 zu steuern, das heißt Start, Stop, Sequenz und Zeitpunkt.
-
Zum Betätigen des Probennehmers 10 gemäß meiner Erfindung zum
Zuführen einer Probe aus dem Probennehmer 12 mit geschlossenem
Röhrchen zur Probenanalyseeinrichtung 22, und ohne das zunächst in die
Einführhilfe 32 ein Röhrchen 34 eingesetzt ist, wird Regler 24 dahingehend
aktiviert, daß er das Quetschventil 124 öffnet, die Quetschventile 122,126,105
und 107 absperrt und das Absperrventil 128, das Drei-Wege-Ventil 172 sowie
das Vier-Wege-Ventil 64 in die in Figur 1 gezeigten Stellungen verbringt.
Damit wird der Probennehmer 14 mit dem offenen Röhrchen wirksam vom
Probennehmer 10 abgetrennt und die Röhrchenhaltereinheit 26 ist die in
Figur 1 gezeigte Schließposition verbracht. Außerdem wird sichergestellt, daß
der Umgebungsdruck in die Ausgleichskammer 108 über das offene und
freigelegte Ende der Probenentnahmenadel 41 durch die entsprechenden
Leitungen und Fluidkanäle gelangt. Gleichzeitig verstellt Regler 24 das
Antriebsreagenzventil 184 in dessen in Figur 6 gezeigte Stellung und bewegt
den Kolben 188 der Reagenz-Dosierpumpe, so wie dargestellt, nach unten
zum unteren Totpunkt, um Reagenz von Quelle 180 über die Leitung 192
anzusaugen und den Pumpenzylinder 189 damit zu laden.
-
Das geschlossene Probenröhrchen 34 mit dem zuverlässig eingesetzten
Stopfen 38 wird sodann von Hand in die Einführhilfe 32 eingeführt und
solange nach unten gedrückt, bis der Stopfen an der oberen Fläche von
Platte 28 anschlägt und zur Ruhe kommt. Dies führt dazu, daß die Nadel 41
den Stopfen 38 durchstößt und mit der Probe 36 in Verbindung gelangt. Es ist
klar, daß das in dem geschlossenen Röhrchen 34 oberhalb der Probe 36
vorhandene Vakuum, das sich sonst bei wiederholtem Probenabsaugen aus
dem geschlossenen Röhrchen bildet, in vorteilhafter Weise verschwindet
durch das Einströmen der notwendigen Umgebungsluft aus der
Ausgleichskammer 108 in den Innenraum des geschlossenen Röhrchens 34
oberhalb der Probe 36 durch das offene Ende von Nadel 41 hindurch. Es
versteht sich für den Fachmann, daß in dem geschlossenen Röhrchen 34
vorhandenes Vakuum sehr wohl zum Bilden und Einschließen von
Mikroblasen in den Proben führen kann, die abgesaugt werden, wobei die
Gesamtmenge der für die Analyse verfügbaren Probe verringert würde, mit
einer drastischen und nicht akzeptablen Verschlechterung der
Probenanalysegenauigkeit. Das Problem der Mikroblasenbild ung bei
angesaugten Proben ist ganz besonders wichtig bei bekannten
Probenanalyseneinrichtungen, wobei zunehmend kleine Mengen,
beispielsweise 100 ml von Proben zwecks Zufuhr zu der
Probenanalyseeinrichtung abgesaugt werden, und wobei die Genauigkeit der
Probenanalyseergebnisse in jedem Falle sehr stark abhängen von einer
genau bekannten, für die Analyse bestimmte Probe. In diesem Falle sind die
entsprechenden Probenmengen in den Absperrventilkreisen 132, 134,136
und 138 enthalten, wo wie nachstehend im einzelnen beschrieben. In solchen
Fällen, in welchen das geschlossene Röhrchen 34 aus einem "Vacutainer"
besteht, und wobei ein kurzes Anzapfen eines Patienten zu deutlich weniger
als einer optimalen Menge einer Blutprobe führt, die für die Analyse verfügbar
ist, so ist es für den Fachmann klar, daß das Zufügen von Luft bei der
Umgebungsdruck in das geschlossene Röhrchen 34, wie beschrieben,
oberhalb der Probe 36 in der Praxis entscheidend sein kann, um eine
befriedigende Probenabsaugung zu ermöglichen.
-
Im Anschluß an den Druckausgleich, so wie oben erwähnt, zwischen der
Ausgleichskammmer 108 und dem geschlossenen Probenröhrchen 34 - was in
der Praxis fast sofort nach dem Einführen der Probenentnahmenadel in das
geschlossene Röhrchen stattfindet - betätigt der Regler 24 das
Quetschventil 122, und schließt damit die betreffende Vakuumquelle über die
Leitung 110 an die Probenentnahmenadel 41 an. Hierbei wird die Probe 36
aus dem geschlossenen Röhrchen 34 über die Nadel 41, den Anschluß 83,
die Leitung 82, das Ventil 172 und die Leitung 174 abgesaugt, um in und
durch die Absperrventilkanäle und -kreise 140, 138, 146, 136, 144, 134, 142,
132 und 139 zu strömen und diese zu füllen und um von den Letztgenannten
über die Leitung 170 in den Kanal 114 des Leitfähigkeitsdetektors 112 zu
strömen. Bei Ankunft und Erfassung der Führungskante der derart
angesaugten Probe im Leitfähigkeitsdetektor 112 arbeitet dieser dahingehend,
daß er dem Regler 24 den Befehl gibt, das Quetschventil 124 zu schließen um
eine Probenabsaugung aus dem geschlossenen Röhrchen 34 zu beenden.
-
Regler 24 verdreht sodann das innere Teil 131 des Absperrventils 128 in
dessen in Figur 4 gezeigte Stellung und unterteilt damit den probengefüllten
Kanal durch Ventil 128 in vier bestimmte und volumetrisch genau definierte
Probensegmente, die jeweils in den Absperrventilkreisen 136, 134, 132 und
138 enthalten sind, die nunmehr in leitender Verbindung mit den
Probenanalyseeinrichtungskanälen 175, 179, 177 und 173 über Ventilkanäle
158 und 160 sowie über Leitungen 194 und 196, Ventilkanäle 154 und 156
und Leitungen 204 und 206, Ventilkanäle 152 und 150 und Leitungen 208 und
210 sowie Ventilkanäle 164 und 162 und Leitungen 212 und 214 gebracht
werden.
-
Zwecks Probenanalyse durch den Probenanalyseeinrichtungskanal 175
betätigt Regler 24 sodann das Reagenzventil 184 zurück in die in Figur 1
gezeigte Stellung und betätigt den Kolben 188 der Reagenzmeßpumpe in den
oberen Totpunkt, um eine genau dosierte Reagenzmenge in die Leitung 194
durch Ventil 184 zu pumpen, womit die in Absperrventilkreis 136 enthaltene
Probe in den Reagenzströmungsweg eingeführt wird, der gebildet ist aus
Leitung 194, Ventilkanal 158, Kreis 136, Ventilkanal 160 und Leitung 196. Die
resultierende Proben-Reagenz-Lösung wird in die Reaktions- und
Analysekammer 186 zwecks sorgfältigen Proben-Reagenz-Durchmischens
und zwecks Reaktion und automatisierter Probenanalyse gespült bei
anschließender Aktivierung mit der Lichtenergiequelle 200 und des
Detektors 202 mittels des Reglers 24. Regler 24 bringt das Reagenzventil 184
sodann in die Figur 6 dargestellte Stellung zum erneuten Laden der
Reagenzpumpe 182 mit dem Reagenz aus Quelle 180, so wie beschrieben.
-
Die Probenanalyseeinrichtungskanäle 179,177, und 178, die von derselben
oder von anderer Konfiguration wie Analysekanal 175 sein können, werden
gleichzeitig von Regler 24 betrieben um entsprechende Probenmengen von
den Absperrventilkreisen 134,132 und 139 herbeizuführen, falls erforderlich
reagieren zu lassen, und zu analysieren.
-
Regler 24 betätigt sodann das Absperrventil 128, so daß dies die in Figur 1
gezeigte Stellung wieder einnimmt, so daß wieder ein kontinuierlicher
Strömungsweg hierdurch hergestellt wird; er verdreht das Vier-Wege-Ventil 64
in dessen in Figur 2 dargestellte Stellung, wobei der Fluidmotor 54 die
Halteeinheit 26 für das geschlossene Röhrchen in die Offenposition gemäß
Figur 2 verbringt. Hierbei wird das vordere Ende der
Probenentnahmenadel 41 in die Bohrung 46 in der oberen Platte 28
zurückgezogen, wobei sie über die nunmehr freiliegende Vakuumbohrung 48
und die Leitung 50 einem Unterdruck ausgesetzt wird.
-
Sodann wird dann ein besonders sorgfältiges Spülen und Reinigen des
Proben-verunreinigten Strömungsweges eingeleitet von dem vorderen Ende
der Nadel 41 zu und durch das Absperrventil 128, um eine
Probenüberführung zu minimieren, das heißt eine Verschmutzung einer
nachfolgenden Probe durch den Rückstand einer vorausgegangenen Probe
und um die Genauigkeit der nachfolgenden Probenanalyse zu maximieren,
und zwar durch das Wied eröffnen des Quetschventils 124 mittels des
Reglers 24, um die Probenentnahmenadel 41 wiederum an die betreffende
Vakuumquelle anzuschließen und damit die Hauptmenge der Probe,
abzusaugen, die verbleibt in Nadel 41, Anschluß 83, Leitung 82, Drei-Wege-
Ventil 172, Leitung 174, Absperrventiikanäle und -kreise 140, 138, 146, 136,
144, 134, 142, 132 und 139, Leitung 170 und Leitfähigkeitsdetektorkanal 114
zur Abfall-Ableitung durch Leitfähigkeitsdetektorkanai 116, Leitung 118,
Ausgleichskammer 108 und Leitung 110. Die für dieses Absaugen der
verbleibenden Probe zur Abfalleitung erforderliche Atmosphärenluft wird
bereitgestellt durch die Belüftungsbohrung 52 in der oberen Platte 28 der
Halteeinheit 26 für das geschlossene Röhrchen. Sodann schließt Regler 24
das Quetschventil 124 und öffnet das Quetschventil 126, wobei eine kraftvolle
Strömung von unter Druck stehender Spüllösung bereitgestellt wird von
Quelle 102 durch Leitung 120, Leitfähig keitsdetektorkanäle 117 und 114,
Leitung 170, durch die oben beschriebenen angeschlossenen
Absperrventilkanäle und -kreise, Leitung 174, Drei-Wege-Ventil 172,
Leitung 82, Anschluß 83 beziehungsweise ummantelte
Probenentnahmenadel 40 zum Abfall-Auslass über die Bohrung 46, die
Vakuumbohrung 48 und die Leitung 50. Dies führt zur besonders gründlichen
Spülung und Reinigung durch den kraftvollen Spüllösungs-Rückstrom, so wie
beschrieben, des gesamten Probenförderweges vom freien Ende der
Probenentnahmenadel 41 zu dem und durch das Absperrventil 128.
Außerdem führt dies in gleicher Weise zu einer besonders sorgfältigen
Spülung und Reinigung der freigelegten äußeren Flächen des Endes der
Probenentnahmenadel 41, wenn die Spüllösung vom offenen Nadelende nach
unten strömt und vollständig um die Fläche auf ihrem Wege zur
Vakuumbohrung 48.
-
Der Regler schließt sodann erneut das Quetschventil 126 und öffnet erneut
das Quetschventil 124, wobei die druckbeaufschlagte Spüllösungszufuhr
aufhört, die Spüllösung aus dem gesamten, introsierenden Förderweg zur
Ableitung über die Leitung 110 evakuiert wird, und nachfolgend eine
Lufttrocknung des gesamten Probenförderweges und der ausgesetzten
Außenfläche der Probenentnahme-Nadelspitze erfolgt. Somit werden
sämtliche relevanten Probennehmer- und Ventikomponenten im wesentlichen
sauber und trocken gemacht, eine Probenüberführung in bezug auf eine
vorausgegangene Probe auf ein absolutes und klinisch unbedeutendes
Minimum reduziert, und die Genauigkeit der nachfolgenden
Probenanalyseergebnisse maximiert.
-
Das geschlossene Probenröhrchen 34 wird von der Einführhilfe 32 manuell
von der Halteeinheit des Röhrchens entfernt, und zwar beim Vollenden des
Spülens und Trocknens oder zuvor.
-
Beim Vollenden des Spül- und Trocknungsvorganges schließt der Regler
wiederum das Quetschventil 122 und führt das Vier-Wege-Ventil 64 in dessen
in Figur 1 gezeigte Stellung zurück, womit erneut wirksam sichergestellt ist,
daß sich in Ausgleichskammer 108 der Umgebungsluftdruck einstellt; die
Halteeinheit 26 für das geschlossene Röhrchen wird in die in Figur 1 gezeigte
Schließposition verbracht, bereit zum Wiederholen des Probenentnahme- und
Analysezyklus des geschlossenen Röhrchens, so wie oben beschrieben.
-
Die Probenentnahmenadel 41 ist gegenüber der Einführhilfe 32 leicht versetzt,
um die Gefahr zu verringern, daß das anschließende Wiedereinführen
desselben Probenröhrchens 34 in den Probenentnehmer 12 die Nadel 41 den
Stopfen 38 an genau derselben Stelle wieder durchbohrt, und damit den
Letztgenannten unzulässig schwächt und die Gefahr einer Leckage an jener
Stelle herbeiführt, an welcher die Nadel den Stopfen durchstößt.
-
Bezüglich des Betreibens des Probenentnehmers 10, der nicht Bestandteil der
Erfindung ist, zum Fördern einer Probe vom Probenentnehmer 14 mit offenem
Röhrchen zu der Probenanalyseneinrichtung 22 zwecks Analyse, und bei
einem offenen Röhrchen 88 mit einer darin enthaltenen Probe, so wie in
Figur 1 gezeigt zum Eintauchen der Abnahmesonde 84 in die Probe 86 und
mit einer Waschbuchse 90, so wie in Figur 1 dargestellt, versteht es sich, daß
Regler 24 aktiviert wird, um die Quetschventile 105, 126 und 107 zu schließen,
die Quetschventile 124 und 122 zu öffnen und das Drei-Wege-Ventil 172 in die
in Figur 5 gezeigte Stellung zu verbringen, und Absperrventil 128 in die in
Figur 1 gezeigte Stellung. Damit wird der Probenentnehmer 12 mit
geschlossenem Röhrchen wirksam gegen den Probenentnehmer 10 isoliert,
was zum Ansaugen und Strömen der Probe 86 unter dem Einfluß der
betreffenden Vakuumquelle aus dem offenen Röhrchen 88 über das offene
Ende der Entnahmesonde 84, der Leitung 106, des Drei-Wege-Ventils 172,
der Leitung 174, der oben genannten Verbindungskanäle und -kreise des
Absperrventils 128 und der Leitung 170 in Kanal 114 des
Leitfähigkeitsdetektor 112 führt, und somit wiederum zum Füllen der
Absperrventilkreise 138, 136, 134 und 132 mit Probe. Gleichzeitig betätigt
Regler 24 den Probenanalysekanal 175 dahingehend, daß er die Reagenz-
Dosierpumpe 182 mit Reagenz beschickt, so wie oben beschrieben.
-
Beim Erfassen der Führungskante der Probe 86 im
Leitfähigkeitsdetektorkanal 114 gibt der Detektor an den Regler ein Signal
zum Schließen des Quetschventils 124 und damit zum Unterbrechen eines
weiteren Probenansaugens aus dem offenen Röhrchen 88 sowie zum
Verdrehen des Absperrventils 128 in dessen in Figur 4 gezeigte Stellung.
-
Sodann werden die Probenanalysekanäle 175, 179, 177 und 178 durch den
Regler dahingehend betätigt, daß sie die entsprechenden Probenmengen von
den Absperrventilkreisen 136, 132, 134 und 138 herbei holen, falls erforderlich
reagieren lassen und automatisch analysieren, so wie unter Bezugnahme auf
das Betreiben des Probenentnehmers 12 mit geschlossenem Röhrchen
beschrieben; das offene Probenröhrchen 88 wird vom Probenentnehmer 12
entfernt, und das offene Probenröhrchen 88 wird außer Eingriff mit der
Abführsonde 84 entfernt.
-
Im Anschluß an das Probenentnehmen durch die Analyseeinrichtung 24, so
wie beschrieben, führt Regler 24 das Absperrventil 128 wieder in dessen in
Figur 1 gezeigte Stellung und stellt damit den hierdurch führenden
kontinuierlichen Strömungsweg wieder her; außerdem wird das
Quetschventil 128 geöffnet, und den größten Teil der Probe 86 zum Abfall-
Auslaß abzusaugen, der verblieben ist in Sonde 84, Leitung 106,
Seiektorventil 172, Leitung 174 und den wieder angeschlossenen
Absperrventil-Kanälen beziehungsweise -Kreisen durch Leitung 170,
Detektorkanäle 114 und 116, Leitung 118, Kammer 108 und Leitung 110.
Außerdem öffnet Regler 24 die Quetschventile 105 und 107 und drückte somit
die unter Druck stehende Spüllösung aus Quelle 102 über Leitung 100 und
Waschbuchsenbohrung 97 in den oberen Teil des Waschbuchen
Bohrungsteus 94, um die Außenfläche der Entnahmesonde 84 kräftig zu
beaufschlagen und die somit eingeleitete Spüllösung vom unteren Teil des
Waschbuchsen-Bohrungsteils 94 abzuziehen zum Abfall-Auslaß durch die
Vakuumbuchsenbohrung 98 und die Leitung 104. Regler 24 betätigt nunmehr
den Waschbuchsenantriebsmotor 96, damit dieser die Waschbuchse von
deren in Figur 1 gezeigten Position zur Position gemäß Figur 3 bringt und
damit die Waschbuchse dazu veranlaßt, im wesentlichen die gesamte
Außenfläche der Entnahmesonde 84 zu durchqueren und diese dabei
wirkungsvoll zu spülen und Rückstände der Probe 86 hiervon zu entfernen.
-
Erreicht die Waschbuchse 90 ihre in Figur 3 gezeigte Position, so versteht es
sich, daß das im vorderen Teil der Sonde 84 vorhandene Vakuum die
Spüllösung von der Bohrung 97 absaugt, die notwendigerweise bis zu einem
gewissen Grade mit atmosphärischer Luft gemischt ist, und zwar in die offene
Sondenspitze, um eine Strömung der verbleibenden Probe über Leitung 110
zum Abfall-Auslaß zu bewirken. Wie der Fachmann verstehen wird, hat dieses
strömende Gemisch aus Luft in Gestalt von Luftblasen und aus Spüllösung
eine besonders gute Reinigungswirkung auf das innere der Sonde 84, die
Leitung 106, das Selektorventil 172, die Leitung 104 und die relevanten
angeschlossenen Kanäle und Kreise des Absperrventils 128 in bezug auf eine
besonders gründliche Entfernung des Rückstandes der Probe 96 hieraus.
Regler 24 schließt sodann die Quetschventile 105 und 124 und öffnet
Quetschventil 126, womit der Spüllösungsstrom zur Waschbuchse 90
unterbunden wird, und beginnt mit der Spüllösungszufuhr zur Sonde 84 über
Leitung 120, Detektorkanäle 117 und 114, Leitung 170, die relevanten
angeschlossenen Kanäle und Kreise des Absperrventils 128, die Leitung 174,
das Selektorventil 172, die Leitung 106 und die Sonde 84, wobei die
Spüllösung entgegen der Proben-Strömungsrichtung zurückgespült wird
zwecks zusätzlicher, besonders gründlicher und wirksamer Reinigung in
bezug auf Rückstände der Probe 86. Da dieser Spüllösungs-Rückstrom an
der Spitze der Sonde 84 austritt, wird diese ganz einfach besaugt, um über
die Waschbuchsen-Vakuumbohrung 98 und die Leitung 104 Abfallstoff
abzuführen, so daß ein Niederschlagen von verunreinigter Spüllösung beim
Betrieb des Probenentnehmers 10 verhindert wird. Von besonderer
Bedeutung in bezug auf das Sonden-Zurückspülen in Fällen, in welchen die
betreffende Probe aus Ganzblutproben besteht, ist die gezeigte Wirksamkeit
in bezug auf die Abführung des ansonsten schwierig entfernbaren
Fibrinogens, oder geklumpten Blut-Fibrin-Materials.
-
Am Ende des Rückspülvorgangs der Sonden- und Probenzufuhreinrichtung,
wie beschrieben, schließt Regler 24 das Quetschventil 126 und öffnet das
Quetschventil 124, und zwar zwecks Entfernens der Spüllösung, die
verblieben ist in der Sonde 84, in der Leitung 106, im Selektorventil 172, in
der Leitung 174, in den relevanten angeschlossenen Kanälen und Kreisen des
Absperrventils 128, zur Abfalleitung über die Leitung 170, die Detektorkanäle
114 und 115, die Leitung 118, die Kammer 108 beziehungsweise die
Leitung 110, womit wiederum ein wirksames Spülen mit Spüllösung in
Richtung des Probenstromes durchgeführt wird, um ein besonders
sorgfältiges Reinigen mit Reinigungslösung in bezug auf Rückstand der
Probe 86 zu bewirken. Natürlich wird Umgebungsluft in die Sonde 84
eingesaugt im Anschluß an das Absaugen der verbleibenden Spüllösung, so
wie beschrieben, zur Abfalleitung, um diese luftzutrocknen, so wie sämtlichen
anderen relevanten Probenentnahmekomponenten, um deren Reinigung zu
vervollständigen. Außerdem betätigt Regler 24 den Waschbuchsen-
Antriebsmotor 96, um die Waschbuchse 90 in deren in Figur 1 gezeigte
Position zurückzubringen und diese damit wirksam luftzutrocknen, aufgrund
der Strömung der Umgebungsluft und um die Sonde in die Waschbuchsen
Vakuumbohrung 98, um somit die Reinigung der äußeren Umgebung der
Sonde zu vervollständigen.
-
Bei Vollendung des obigen Vorganges schließt Regler 24 wiederum die
Quetschventile 122 und 107, um den Probenentnehmer 14 mit offenem
Röhrchen für einen nachfolgenden Arbeitszyklus vorzubereiten, so wie
beschrieben, nach dem Erscheinen eines weiteren offenen
probenenthaltenden Röhrchens an der Entnahmesonde 84.
-
Obgleich der Probenentnehmer 12 mit geschlossenem Röhrchen gemäß
meiner Erfindung zuvor repräsentativ veranschaulicht und beschrieben wurde
als betreibbar bei im wesentlichen vertikaler Ausrichtung der
Probenentnahmenadel 41 unterhalb des geschlossenen, probenenthaltenden
Röhrchens 34, so versteht es sich, daß der Probenentnehmer 12 mit
geschlossenem Röhrchen auch dann betreibbar ist, wenn die
Probenentnahmenadel 41 anders ausgerichtet ist, und auch dann, wenn sie
nicht "unterhalb" des geschlossenen, probenenthaltenden Röhrchens 34
angeordnet ist.
-
Figuren 7 und 8 veranschaulichen genauer eine repräsentative Anwendung
des Probenentnehmers 12 mit geschlossenem Röhrchen. Hierbei ist die
Probenentnahmenadel 41 relativ zur Horizontalen etwas geneigt, so wie
gezeigt, beispielsweise unter einem Winkel von annähernd 180; dabei ist das
geschlossene, probenenthaltende Röhrchen 34 natürlich wieder ausgerichtet
mit der Einführhilfe 32 für das geschlossene Röhrchen. Figur 7 zeigt den
Probenentnehmer 12 für das geschlossene Röhrchen in seiner
"geschlossenen" Position relativ zum geschlossenen Röhrchen 34, so wie
zuvor unter Bezugnahme auf Figur 1 im einzelnen dargestellt und
beschrieben, wobei die Probenentnahmenadel 41 den Stopfen 38
durchstoßen hat und in die Probe 36 zwecks Absaugens eingedrungen ist.
Figur 8 zeigt den Probenentnehmer 12 für das geschlossene Röhrchen in
dessen "offener" Position, so wie unter Bezugnahme auf Figur 2 im einzelnen
gezeigt und beschrieben, wobei das Probenabsaugen vollendet ist, und die
Probenentnahmenadel vom Stopfen 38 des geschlossenen Röhrchens
zurückgezogen ist und sich im Prozeß des Spülens befindet.
-
Gemäß dem oben gesagten versteht es sich, daß dann, wenn Rückström-
Spüllösung von der Druckquelle 102 (Figur 1) vom offenen Ende der
Probenentnahmenadel 41 ausströmt, diese Spüllösung sofort gemischt wird
mit einem größeren Volumen von Umgebungsluft und von dieser umgelenkt
wird zur und um die probenentnehmenden Nadelspitze, die wirbelnd in den
Nadelspitzen-Oberplatten-Bohrungsringraum mündet. Dies hat das besonders
nützliche Gesamtergebnis, daß ein sehr wirkungsvolles Gemisch - im Hinblick
auf eine Schabwirkung - der Umgebungsluft und der Spüllösung kräftig um
den gesamten Spitzenbereich der Probenentnahmenadel 41 im Nadelspitzen-
Oberplatten-Ringraum strömt, um diesen ausgesetzten Probenentnahme-
Nadelspitzenbereich sorgfältig zu reinigen, und anschließend direkt zum
Abfall-Auslaß durch die Vakuumbohrung 48 und die Vakuumleitung 50 zu
strömen. Somit wird eine absolute Minimierung des Proben-
Flüssigkeitsübergangs in bezug auf das Äußeren und das Innere der
Probenentnahmenadel 41 gewährleistet, ungeachtet der Tatsache, daß die
Probenentnahmenadel anders ausgerichtet ist, als in den Figuren 1 und 2
gezeigt.
-
Die Figuren 9 und 10 veranschaulichen eine weitere repräsentative
Anwendung des Probenentnehmers 12 mit geschlossenem Röhrchen, wobei
die Probenentnahmenadel 41, obgleich allgemein vertikal ausgerichtet, nach
unten weist und so wie dargestellt sich oberhalb statt unterhalb des
probenenthaltenden, geschlossenen Röhrchens 34 befindet, das wiederum
natürlich hiermit ausgerichtet ist durch die Einführhilfe 32. Figur 9 zeigt den
Probenentnehmer 12 für das geschlossene Röhrchen in seiner
"geschlossenen" Position, relativ zum geschlossenen Röhrchen 34, so wie
oben unter Bezugnahme auf Figur 1 gezeigt und beschrieben, wobei die
Probenentnahmenadel 41 den Röhrchenstopfen 38 durchstoßen hat und in
die Probe 36 zu deren Absaugung eingedrungen ist. Figur 10 zeigt den
Probenentnehmer 12 für das geschlossene Röhrchen in dessen "offener"
Position, so wie oben unter Bezugnahme auf Figur 2 gezeigt und
beschrieben, wobei die Probenabsaugung vollendet und die
Probenentnahmenadel 41 aus dem Stopfen 38 in die Bohrung 46 in der
oberen Platte 28 zurückgezogen ist und sich im Prozeß des sorgfältigen
Spülens befindet. Die Anwendung des Probenentnehmers 12 für das
geschlossene Röhrchen, ausgerichtet wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt,
verlangt natürlich die gezeigten Vergrößerungen der entsprechenden Längen
der Probenentnahmenadel 41 und des Zylinders 56 und der Kolbenstange 72
des Antriebsmotors 54 der Halteeinheit für das geschlossene Röhrchen. Somit
wird sichergestellt, daß die Probenentnahmenadel 41 genügend lang ist, daß
sie eine Probe 36 im unteren Teil des geschlossenen Röhrchens 34 erreicht,
und daß der Hub des Fluid-Antriebsmotors 54 genügend groß ist, daß er die
Probenentnahmenadel 41 zwischen den in den Figuren 9 und 10 gezeigten
Positionen bewegen kann.
-
Ist der Probenentnehmer mit geschlossenem Röhrchen so ausgerichtet, wie in
den Figuren 9 und 10 gezeigt, und befindet sich die Probenentnahmenadel in
ihrer zurückgefahrenen Position im Nadelspitzen-Plattenbohrung-Ringraum
zum Spülen, so wie in Figur 10 gezeigt, so ist es klar, daß der Durchsatz von
Umgebungsluft durch die Belüftungsöffnung 52 in diesen Ringraum deutlich
größer ist, als der Durchsatz der zurückströmenden Spüllösung vom offenen
Ende der Probenentnahmenadel 41, was wiederum zum sofortigen Mischen
und zum Umleiten dieser Spüllösung mit und durch die strömende
Umgebungsluft im Nadelspitzen-Plattenbohrungs-Ringraum führt, um erneut
den gesamten freiliegenden Spitzenteil der Probenentnahmenadel zu
scheuern und reinigen, wenn das Gemisch aus Spüllösung und
Umgebungsluft in starkem Strom vollständig um diesen Nadelspitzenbereich
im Ringraum herumströmt, und damit von Schmutz durch die
Kammerbohrung 48 und die Vakuumleitung 50 befreit. Man erkennt, daß die
absolute Minimierung der Probenflüssigkeitsüberführung wiederum erzielt wird
bezüglich der Umgebung als auch des Innenraumes der
Probenentnahmenadel 41, trotz der Tatsache, daß die
Probenentnahmenadel 41 in den Figuren 9 und 10 gerade entgegengesetzt
ausgerichtet ist, wie in den Figuren 1 und 2.
-
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der Probenentnehmer 12 für das
geschlossene Röhrchen in jeglicher gewünschter Weise über den gesamten
Bereich von 360º ausgerichtet werden kann, ohne Abstriche machen zu
müssen bezüglich der Wirksamkeit der Vorrichtung und des Verfahrens
gemäß meiner Erfindung bezüglich des Proben-Flüssigkeits-Übergangs,
insbesondere im Hinblick auf das kritische und sehr sorgfältige Reinigen des
freiliegenden äußeren Teiles der Probenentnahmenadel 41 nach dem
Probenansaugen im geschlossenen Röhrchen.
-
Die Möglichkeit, den Probeentnahmevorgang beim geschlossenen Röhrchen
in jeglicher gewünschter Ausrichtung durchführen zu können, trägt erheblich
zur Vielseitigkeit der Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß
meiner Erfindung bei.
-
Wenn auch oben angegeben wurde, daß die Führungshilfe 32 in bezug auf
die Platte 28 stationär ist, so versteht es sich, daß diese relativ hierzu auch
25 beweglich sein kann wenn man beispielsweise eine Vielzahl solcher
Einführhilfen in einer dem Fachmann verständlichen Weise auf einen
Drehteller oder dergleichen verbringt, der indexierbar ist in die ausgewählte
Betriebsposition zum Probenentnehmen aus den hierin eingesetzten,
probenenthaltenden, geschlossenen Röhrchen.
-
Wenn auch anhand eines repräsentativen Beispieles das Entnehmen und
Analysieren von Blutproben beschrieben wurde, so versteht es sich für den
Fachmann, daß die Vorrichtung und das Verfahren gemäß meiner Erfindung
auf keinen Fall auf die Anwendung von Proben beschränkt sind, die aus Blut
bestehen.
-
Zahlreiche Änderungen können natürlich an den hier beschriebenen
bevorzugten Ausführungsformen meiner Erfindung vorgenommen werden,
ohne den Schutzumfang der Ansprüche zu verlassen.