CH619536A5

CH619536A5 -

Info

Publication number: CH619536A5
Application number: CH775779A
Authority: CH
Inventors: Francis W Maher; Vladimir V Pirk
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Priority date: 1976-03-22
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1980-09-30
Also published as: US4108608A; GB1521246A; DE2710023A1; CH617084A5; JPS52141693A; CA1095344A; GB1521245A; US4016828A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Probensonde zum Verdünnen und Ausgeben einer Blutprobe.

Eine solche Vorrichtung wird insbesondere in klinischen Geräten für die medizinische Diagnose verwendet und dient zum Herstellen von Blutprobenfilmen oder «Abstrichen» auf Objektträgern oder ähnlichen Substraten. Derartige Vorrichtungen sind zwar bei allen Techniken zum Auswerten der entstandenen Abstriche anwendbar, sie eignen sich jedoch besonders in Verbindung mit einer automatischen Blutbildanalyse unter Verwendung computerisierter Mustererkennungssysteme.

Die traditionelle Methode zum Herstellen von Blutabstrichen auf Objektträgern für die Auswertung durch Ärzte oder medizinisch-technische Assistenten besteht darin, eine kleine Menge der Blutprobe auf einen Objektträger zu bringen und dann manuell mit der Kante eines zweiten Objektträgers oder eines Deckglases das Blut über den Objektträger auszustreichen. Dieses Vorgehen ist für die Herstellung von Abstrichen zur mikroskopischen Untersuchung durch erfahrene technische Assistenten oder Arte brauchbar, die von Objektträger zu Objektträger augenfälligen Schwankungen der Ergebnisse, die einer solchen manuellen Technik anhaften, machen das Verfahren jedoch völlig ungeeignet zur Herstellung von Objektträgern für die Auswertung durch ein Gerät für die automatische Mustererkennung.

Ein Problem, das bei der Verwendung von Zentrifugen zur Herstellung von Blutabstrichen auftritt, ist die Schwankung in dem Hämatokrit von Probe zu Probe, die es notwendig macht, die Drehparameter (z. B. die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und die Zentrifugierdauer) einzustellen, damit man in dem entstehenden Abstrich eine gewisse Gleich-mässigkeit erzielt. Hierzu wird auf die US-PS 3 906 890 verwiesen, in der eine Zentrifuge für Blutabstriche beschrieben ist, in welcher die Rotationszeit automatisch in Übereinstimmung mit dem Hämatokrit der Probe justiert wird.

Es wäre zweckmässig, wenn die Drehparameter für alle oder wenigstens für die meisten Blutproben gleich wären; zu diesem Zweck ist vorgeschlagen worden (J. W. Bacus, Eryth-rocyte Morphology and Centrifugai «Spinner» Blood Film Préparations, J. of Histochemistry and Cytochemistry, Bd. 22, Nr. 7, S. 506—516), das Hämatokrit möglichst so einzustellen, dass die Objektträger mit der gleichen Geschwindigkeit und gleich lang gedreht werden können. Die Einstellung des Hämatokrit kann durch Verdünnung der Blutprobe mit physiologischer Kochsalzlösung geschehen. Um zu vermeiden, dass

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der Untersucher ausser den vorzunehmenden Prozeduren auch noch die Lösung verdünnen muss, und um die Gleichmässigkeit in den Anteilen der Probe und des Verdünnungsmittels zu gewährleisten, ist es höchst erwünscht, dass die Verdünnung automatisch vorgenommen wird. Auf diese auto- 5 matische Durchführung der Verdünnung, sowie auf die Unterbindung einer atmosphärischen Verunreinigung mit Aerosol ist die vorliegende Erfindung gerichtet.

Ein Hauptziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Herstellen von Blutabstrichen zu schaffen, die die beschrie- io benen früheren Probleme beseitigt. Weiterhin will die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Blutabstrichen auf Substraten schaffen, die besonders geeignet sind zur Auswertung durch ein computerbetriebenes Gerät zur Mustererkennung o. dgl., das Abstriche von hoher Gleichmässigkeit 15 und Reproduzierbarkeit erzeugt.

Pin weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, die die Verdünnung von Blutproben im wesentlichen ohne Eingreifen des Untersuchenden vornimmt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet 2o durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Die zugehörige Sonde eignet sich sowohl zum Aufsaugen wie auch zum Verdünnen einer Probe, wobei insbesondere eine Blutprobenmenge aufgenommen werden kann, die auto- 25 matisch mit einem Verdünnungsmittel in einer feststehenden Proportion gemischt wird und die Sonde dann auf ein Signal hin die verdünnte Probe abgibt.

Der Benutzer der Vorrichtung kann die Sonde verwenden, um eine dosierte Menge von verdünntem Blut auf einem Sub- 3Q strat abzusetzen, vorzugsweise nachdem das Substrat in einen Substrathalter eingelegt ist. Die Innenflächen der Sonde, die mit der Blutprobe in Kontakt kommen, können durch den Ausstoss von Verdünnungsmitteln gespült werden, nachdem die Probe auf dem Substrat abgesetzt ist, und wenn die Pro- 3J bensonde in Verbindung mit einer Zentrifuge verwendet wird, bei der ein Flüssigkeitsvorhang um das rotierende Substrat gebildet wird, so können die Aussenflächen während des Betriebs der Zentrifuge durch Sprühflüssigkeit aus der gleichen Quelle, die den Flüssigkeitsvorhang bildet, gereinigt werden.

Ein bevorzugter Gedanke liegt darin, die Vorrichtung zum Formen einer dünnen Schicht einer verdünnten Blutprobe auf einem Substrat mit Hilfe der Zentrifugalkraft zu verwenden. Sie umfasst eine Probensonde, welche koaxiale Kanäle für das Blut und das Verdünnungsmittel aufweist, die an ent- 45 sprechende umkehrbare peristaltische Pumpen angeschlossen werden können, deren Einlässe im Vorwärtsbetrieb mit einem Vorrat an Verdünnungsmittel verbunden sind. Eine Einwegkupplung kann die Verdünnungsmittelpumpe auf den Vorwärtsbetrieb begrenzen und die Pumpen können derart me-chanisch gekuppelt sein, dass sie ein Fördervolumenverhältnis von 2:1 von Blut zu Lösungsmittel erzeugen.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist ein sicheres, effizientes, zuverlässiges und leicht zu bedienendes System geschaffen, um Blutprobenabstriche herzustellen. 55

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gerätes zur Herstellung eines Blutfilms; 60

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Sonde zum Ansau-den und Verdünnen der Probe in dem Gerät der Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Spitze der Sonde von Fig. 2;

Fig. 4 ein Blockbild des zur Sonde der Fig. 3 gehörigen 65 Pump- und Steuersystems;

Fig. 5 ein Logik-Blockschaltbild des in Fig. 4 gezeigten Steuersystems;

Fig. 6 eine Installationsskizze für das Gerät der Fig. 1 einschliesslich des Sondenwaschsystems.

In Fig. 1 ist ein Gerät zur Herstellung eines Blutfilms insgesamt mit 11 bezeichnet. Das Gerät besteht aus zwei Hauptteilen, einem Zentrifugenteil 13 und einer Probensonde 15. Vorzugsweise sind beide Teile auf einem freistehenden, leicht beweglichen Wagen 17 befestigt. Weiter ist in Fig. 1 ein Verdünnungsbehälter 19 zu sehen, der ein Verdünnungsmittel (gewöhnlich physiologische Kochsalzlösung) an die Sonde 15 liefert, sowie zugehörige elektrische Leiter und Flüssigkeitsleitungen, die später noch genauer beschrieben werden. Der Zentrifugenteil 13 umfasst einen Substrathalter 21, auf dem ein Substrat 23, z. B. ein üblicher Objektträger, angebracht ist. Der Substrathalter 21 ist auf einem Schlitten 27 montiert, der auf Schienen läuft, die sich in eine von einem Gehäuse 29 umschlossene Zentrifugenkammer erstrecken. An einem Handgriff 25 am äusseren Ende des Schlittens 27 lässt sich der Schlitten in das Gehäuse 29 vorschieben oder aus diesem herausziehen. In Fig. 1 ist die Substrathalter/Schlittenanordnung 21, 27 in der zurückgezogenen oder offenen Stellung gezeigt, d. h. bereit für das Einlegen oder Wegnehmen eines Substrats.

An dieser Stelle soll der grundsätzliche Betriebsablauf des Gerätes vorweggenommen werden, um die Konstruktionsgesichtspunkte der Erfindung leichter verständlich zu machen. Nachdem der Benützer das Gerät eingeschaltet hat und auf einem Anzeiger 31 eine Anzeige erhält, dass das System betriebsbereit ist (möglicherweise nach dem Durchspülen des Systems mit einer Reinigungsflüssigkeit, etwa Wasser, durch Betätigen eines Spülknopfes 33), saugt er eine Blutprobe an, indem er die Spitze der Sonde 15 in eine Blutprobe eintaucht und eine Schalttaste 35 am Handgriff der Sonde drückt. Dadurch wird eine vorgegebene Menge der Blutprobe in die Sonde eingesaugt, in der sie auf eine noch zu beschreibende Weise mit einem Verdünnungsmittel gemischt wird. Dann hält der Benützer die Sondenspitze über ein Substrat 23 und betätigt die Schalttaste 35 noch einmal. Dadurch wird eine dosierte Menge der verdünnten Blutprobe auf das Substrat entlassen. Der Benützer schiebt dann an dem Handgriff 25 die Substrathalter/Schlitten-Anordnung in die Kammer 29, wobei automatisch zugleich die Zentrifuge in Betrieb gesetzt wird. Durch die Bewegung des Substrathalters und Schlittens in die Kammer 29 wird diese ganz geschlossen und abgedichtet.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Sonde 15 der Fig. 1. Wie ersichtlich, umfasst die Sonde einen Griffteü 53 und einen Schaftteil 55, dessen Spitze in eine Blutprobe eingetaucht wird, um eine auf dem Substrat gebrauchte Probe anzusaugen.

Ein Schutzschlauch 57, der an das Griffende der Sonde angeschlossen ist, beherbergt eine Rohrleitung für das Verdünnungsmittel und elektrische Leitungen. Nächst dem Griff 53 ist die Schalttaste 35 angebracht, die die Sondenfunktionen beim Ansaugen des Bluts und beim Ausstossen des verdünnten Blutes auf das Substrat steuert. Über der Taste 35 befindet sich eine LED-Anzeige 58, die den augenblicklichen Stand der Sonde angibt.

Um befriedigende Resultate bei der Herstellung von Blutprobenfilmen gemäss der Erfindung zu erzielen, ist es wesentlich, dass das Mischen von Blut und Verdünnungsmittel durch die Sonde auf effektive Weise durchgeführt wird. Ein Querschnitt der Sondenkonstruktion, die dieses Mischen vornimmt, ist in Fig. 3 gezeigt, die einen unteren Abschnitt des Schaftteiles 55 veranschaulicht. Der Schaft der Sonde ist zwar nur zum Teil gezeigt, doch besteht praktisch der gesamte Sondenschaft aus koaxial angeordneten Rohren 59 und 61. Das innere Rohr 61, das einen Kanal 62 zum Ansaugen einer Blutprobe bildet, besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Das

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äussere Rohr 59, das einen Verdünnungskanal 60 begrenzt, der das innere Rohr umgibt, ist vorzugsweise aus Teflon oder dergleichen hergestellt.

Das untere Ende des äusseren Rohres läuft konisch zu und bildet eine Spitze 64 mit kleinem Durchmesser, die sich 5 :.bequem in einen Blutprobennapf einführen lässt, um eine Probe anzusaugen, und auch das nachfolgende Aufbringen ■;der Blutprobe in verdünnter Form auf das Substrat erleich-■' tert.

Das innere Rohr 61 mündet in einem Abstand vom koni- 10 sehen Teil 64 des äusseren Rohres 59 in eine dort angeordnete Mischkammer. Die Mischkammer, die durch das Zusammenwirken einzelner oder integraler mechanischer Elemente 63, 66 gebildet ist, deren physikalische Einzelheiten nicht erfindungswesentlich sind, hat die Form eines dünnen, Scheiben- 15 förmigen oberen Teils 68 und eines ringförmigen unteren Teils 69, die durch mehrere axiale Kanäle 72 miteinander verbunden sind. Der obere Teil 68 der Kammer steht über mehrere Öffnungen 74 in unmittelbarer Strömungsverbindung mit dem Verdünnungsmittelkanal 60 und der untere 20 Kammerteil 69 steht in Verbindung mit einem axialen Kanal 64', der in die äusserste Spitze der Sonde mündet. Ein zylindrischer Vorsprung 63' ragt von dem Element 63 in das innere Ende des Kanals 64' hinein, so dass ein schmaler Spalt geschaffen ist, um dort eine ringförmige Drosselstelle für die 25 Strömung zu erzeugen, die das Mischen von Blut und Verdünnungsmittel unterstützt und etwaige Gerinsel, die sich gebildet haben können, zerbricht.

Der Kanal 60 ist mit Verdünnungsmittel gefüllt und steht in Verbindung mit einer Verdünnungsmittelpumpe, wie noch 30 beschrieben wird. In ähnlicher Weise ist auch der Kanal 62, der normalerweise ebenfalls mit Verdünnungsmittel gefüllt ist, mit einer Blutprobenpumpe in Verbindung. Während des Ansaugens einer Blutprobe arbeitet nur die Blutprobenpumpe und Blut wird durch den Kanal 64' der Sondenspitze und die 35 Mischkammer in das untere Ende des Kanals 62 eingesaugt. Danach, wenn die verdünnte Probe auf das Substrat abgegeben werden soll, arbeiten sowohl die Verdünnungsmittelpumpe als auch die Blutprobenpumpe, so dass Blut und Verdünnungsmittel gleichzeitig in die Mischkammer entlassen wer- 40 den. Wie in Fig. 3 durch die Pfeile angedeutet, folgt das Blut dem durch die Pfeile 65 gekennzeichneten Weg und das Verdünnungsmittel der durch die Pfeile 67 gekennzeichneten Bahn. Die beiden Strömungswege vereinigen sich in dem obe-rei Teil 68 der Mischkammer, gehen durch die axialen Kanäle 4S 72 in den unteren Teil 69 der Mischkammer und dann durch die ringförmige Drosselstelle in den Kanal 64' der Sondenspitze.

In Fig. 4 ist die Sonde 15 mit der eben beschriebenen Konstruktion schematisch dargestellt zusammen mit ihren 50 Pumpen und den zugehörigen Steuerungen. Wie ersichtlich, ist die Schalttaste 35 an einen Block 70 für die automatische Verdünnungssteuerung angeschlossen, von denteine Spannung zu dem LED-Anzeigeelement 58 zurückgeführt wird. Der Steuerungsblock 70, der weiter unten noch genauer be- 55 schrieben wird, gibt beim Empfang eines Signals von der Schalttaste 35 ein Umkehrsignal auf eine Leitung 71, die zu der Pumpenmotorsteuereinrichtung 73 führt. Dies bewirkt, dass eine Spannung an einen kleinen Umkehrmotor 75, z. B. einen 24-V-Gleichstrom-Motor, angelegt wird, auf dessen 60 Welle ein Zahnrad 76 sitzt, das mit Zahnrädern 77 und 78 kämmt. Das Zahnrad 77 hat die gleiche Anzahl von Zähnen wie das Zahnrad 76, beispielsweise 27 Zähne, und das Zahnrad 78 hat doppelt so viele Zähne. Das Zahnrad 77 ist auf der Welle der Blutprobenpumpe 79 befestigt und das Zahnrad 78 65 ist über eine Einwegkupplung 83 mit einer Verdünnungsmittelpumpe 81 gekuppelt. Die Einwegkupplung 83 ist derart angeordnet, dass sie der Verdünnungsmittelpumpe 81 nur erlaubt, in der Vorwärtsrichtung zu laufen; trotzdem sind beide Pumpen im Betrieb reversierbar und um die erforderliche hohe Präzision des Fördervolumens zu erzielen, sind Pumpen vom Persistaltic-Typ vorzuziehen. Beide Pumpen haben also zwar Einlass- und Auslassöffnungen für die Strömung, doch hängt die Funktion der Strömungsknäle der Blutprobenpumpe von der Betriebsrichtung ab; der Kanal funktioniert also als Auslass, wenn die Blutprobenpumpe vorwärts läuft und wird zu einem Einlasskanal zum Ansaugen von Blut, wenn die Pumpe reversiert wird.

Mit beiden Pumpen sind an deren Einlassseite beim Vorwärtslauf Leitungen 80, 80' verbunden, die zu dem Verdünnungsmittelvorratsbehälter 19 führen. Die Auslässe beim Vorwärtslauf der Blutprobenpumpe 79 und der Verdünnungsmittelpumpe 81 sind über Schläuche 82, 82' mit dem Blutprobenkanal bzw. dem Verdünnungsmittelkanal der Sonde 15 verbunden. Wenn der Motor 75 im Rückwärtsbetrieb arbeitet, läuft die Pumpe 79 rückwärts, um Blut in der oben beschriebenen Weise anzusaugen. Wenn die Sonde über das Substrat gehalten wird, wird die Schalttaste 35 wieder betätigt und das Steuersystem 70 zur automatischen Verdünnung veranlasst die Steuereinrichtung 73, die Probe abzugeben. Dabei wird kurzzeitig der Motor 75 in Rückwärtsrichtung betrieben, so dass die gesamte in der Mischkammer vorhandene Blutprobe vollständig in den Kanal 62 gesaugt wird, und dann in Vorwärtsrichtung, wodurch aufgrund der unterschiedlichen Übersetzung zwei Teile Blut mit einem Teil Verdünnungsmittel gemischt werden und dann aus der Sonde abgegeben werden.

Der Motor 75 wird derart gesteuert, wie noch beschrieben wird, dass nur das gewünschte Volumen an verdünntem Blut auf dem Substrat abgesetzt wird. In dem zweckmässigen Ausführungsbeispiel werden annähernd 190 Mikroliter der Probe angesaugt. Wenn die Schalttaste ein zweites Mal gedrückt wird, wird, wie oben erläutert, der Rückwärtsantrieb kurzzeitig erregt, annähernd etwa 80 Millisekunden lang, um die Mischkammer freizumachen. Nach einer Verzögerung von 420 Sekunden wird der Motor 75 in Vorwärtsrichtung in Gang gesetzt, um annähernd 125 Mikroliter Blut und 62,5 Mikroliter Verdünnungsmittel für eine annähernde Gesamtmenge von 187,5 Mikroliter der auf dem Substrat abzusetzenden Mischung auszugeben. Danach wird die Sonde 15 in ihren Halter gesteckt.

Fig. 5 ist ein Logik-Blockdiagramm der Steuerschaltung 70 der Fig. 4, das zur Verdeutlichung auch noch eine schematische Darstellung der Sonde 15 mit ihrer Schalttaste 35 und dem LED-Anzeiger 58 aufweist. Weiter sind auch noch die Pumpen 79 und 81 mit ihrem Antriebsmotor 75 und der Motorsteuerung 73 aufgenommen. Die übrigen Elemente, die in der gestrichelten Linie eingeschlossen sind, stellen das Steuersystem 70 dar, das sich aus logische Schaltungen bildenden Blöcken zusammensetzt, beispielsweise aus Einheiten der Serien-Nr. 7400 und 9300 der Texas Instruments. Die Logik ist nicht im einzelnen gezeigt, da sie für den Fachmann auf der Hand liegt.

Die Grundelemente umfassen einen Logik-Startblock 91, einen Zykhismerker-FIip-Flop 93, einen Warte-Flip-Flop 95, ein Unterzyklus-Register 97, ein Zyklusregister 98, einen programmierbaren Zeitgeber 99 und einen Verzögerungsmer-ker 101. Der Ausgang der verschiedenen Moduln ist an einige Gatter gelegt. Der Vorwärts- und Rückwärtseingang wird über ein UND-Gatter 103 bzw. 105 an die Pumpenmotorsteuerung 73 gelegt. Diese Gatter erhalten einen Freigabeeingang von einem UND-Gatter 107 und ihren jeweiligen zweiten Eingang von ODER-Gattern 109 bzw. 111.

In dem programmierbaren Zeitgeber 99 können Zeiten voreingestellt werden, wie dies durch die dargestellten Eingänge zum Zeitgeber angedeutet ist. Wie oben erwähnt, saugt die Sonde zuerst eine Blutprobe an und setzt dann die An

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saugung fort, um das Blut aus der Mischkammer herauszuziehen. Danach entlässt die Sonde die verdünnte Probe und wird, nachdem sie in ihren Halter zurückgesteckt ist, gereinigt. Der Zeitpunkt des Beginns und die Dauer jedes dieser Schritte (z. B. die Zeiten zum Ansaugen und zum Ausgeben) 5 werden in dem programmierbaren Zeitgeber 99 gesetzt.

Beim ersten Niederdrücken der Schalttaste 35 werden Eingänge zu der Startlogik 91 und zu den Flip-Flops 93 und 95 vorgesehen. Die Startlogik liefert einen Ausgang zum Zyklusregister 98, der dieses in die Position «1. Ansaugen» io rücksetzt. Die Flip-Flops 93 und 95 werden gesetzt und liefern Eingänge für das Unterzyklusregister 97. Der Ausgang des Flip-Flops 95 ist auch noch mit dem LED-Anzeiger 58 verbunden, um dem Benützer des Gerätes anzuzeigen, dass ein Zyklus im Gang ist. Das Unterzyklusregister 97 liefert 15 einen Ausgang an den programmierbaren Zeitgeber, der diesen veranlasst, einen Ausgang zu erzeugen, der die gewünschte Zeit für die erste Ansaugung darstellt. Das Register 97 schickt ferner einen Ausgang über die mit «Y» gekennzeichnete Leitung an das UND-Gatter 107. Zu diesem Zeitpunkt 20 wird der Verzögerungs-Flip-Flop 101 rückgesetzt, so dass sein Q-Ausgang 1 ist. Nunmehr wird das UND-Gatter 107 wirksam gemacht und liefert einen Ausgang 1, der an die UND-Gatter 103 und 105 gelegt wird. Da sich das Zyklusregister

98 in seiner Stellung «1. Ansaugen» befindet, liegt an dem 25 Eingang zum ODER-Gatter 109 eine 1 und damit an seinem Ausgang ebenfalls eine 1. Demzufolge hat das UND-Gatter 103 zwei 1-Eingänge und liefert einen Ausgang 1 an die Pumpenmotorsteuerung 73, die daraufhin den Motor 75 im Rückwärtslauf laufen lässt. 30

Am Ende des «Zeitschluss»-Signals vom programmierbaren Zeitgeber 99 wird der Flip-Flop 101 rückgesetzt, wodurch das UND-Gatter 107 unwirksam gemacht wird; dieser Vorgang macht wiederum das UND-Gatter 103 unwirksam und der Motor wird gestoppt. Zugleich wird ein Ausgang 35 zum Rücksetzen des Zyklusmerker-Flip-Flops 93 vorgesehen. Das Unterzyklusregister 97 liefert einen Schiebeausgang, um das Zyklusregister 98 auf «2. Ansaugen» zu schieben. Sobald der Benützer die Sonde über dem Substrat in Stellung gebracht hat und noch einmal die Schalttaste 35 niederdrückt, 40 wird der Zyklusmerker wjeder gesetzt, wodurch das Unterzyklusregister veranlasst wird, seinerseits den programmierbaren Zeitgeber zu veranlassen, die Zeitspanne für «2. Ansaugen» auszugeben. In der oben beschriebenen Weise wird diese Ansaugung vorgenommen, wobei das ODER-Gatter 109 4S nunmehr seinen Eingang vom «2. Ansaugen» erhält. Am Ende dieser Zeitspanne liefert das Unterzyklusregister 97 einen Schiebeausgang an das Zyklusregister 98, der dieses auf den «Ausgabe»-Ausgang (der einen Eingang zum ODER-Gatter 111 darstellt) weiterschaltet. Der programmierbare Zeitgeber 5Q

99 wird ebenfalls auf seinen nächsten Ausgang weitergeschaltet, d. i. der «Ausgabes-Ausgang. Nunmehr wird in der oben beschriebenen Weise das UND-Gatter 107 für die voreingestellte Zeitspanne wirksam gemacht, das seinerseits die UND-Gatter 103 und 105 wirksam macht. Bei diesem Vorgang liegt am ODER-Gatter 109 kein 1-Eingang, um den Motor D im Rücklauf zu betreiben. Einer der Eingänge zum ODER-Gatter 111 ist jedoch vorhanden, so dass das UND-Gatter 105 zwei 1-Eingänge hat und ein Vorwärtssignal zur Motorsteuerung liefert. Dies veranlasst den Motor, in der oben beschriebenen Weise vorwärts zu laufen, um die verdünnte Probe auch im Objektträger abzusetzen.

Danach verschiebt das Unterzyklusregister 97 das Zyklusregister 98 zu dem Ausgang «Reinigen», wobei gleichzeitig der programmierbare Zeitgeber 99 auf diesen Ausgang weitergeschaltet wird. Nach einer Verzögerungsspanne, die ausreicht, um dem Benützer zu erlauben, die Sonde in ihren Halter zurückzustecken, wird in der oben beschriebenen Weise der Reinigungszyklus vorgenommen, wobei die Pumpen Verdünnungsmittel sowohl durch die Verdünnungsmittel-Leitung als auch durch die Probenleitung der Sonde treiben.

Am Ende dieser Zeitspanne wird das «Zyklusende»-Signal des Unterzyklusregisters zusammen mit dem «Betriebsende»-Signal vorgesehen, das die beiden Flip-Flops 93 und 95 rücksetzt. Der LED-Anzeiger 58 zeigt nunmehr an, dass ein neuer Zyklus durchgeführt werden kann. Die Ausgänge der Flip-Flops 93 und 95 dienen zugleich als Freigabeeingänge der Startlogik 91, so dass nur dann, wenn die Flip-Flops rückgesetzt werden, womit die Beendigung eines vollständigen Betriebszyklus angezeigt wird, die Startlogik wieder wirksam werden kann. In anderen Worten, das Drücken der Schalttaste während eines Zyklus hat keine Wirkung (ausser dass dadurch eine Probe ausgegeben wird, sobald eine Ansaugung stattgefunden hat).

Wie schon erwähnt, wird das Substrat, sobald die verdünnte Blutprobe auf ihm abgesetzt ist, in die Zentrifugenkammer in dem Gehäuse 29 (Fig. 1) gebracht, wo es in schnelle Umdrehung versetzt wird.

Fig. 6 ist ein Installationsschema, das veranschaulicht, auf welche Weise Wasser für den Wasservorhang rund um das rotierende Substrat vorgesehen wird, und auch noch zeigt, wie der äussere Teil der Sonde 15 gewaschen wird. Die Ab-lenker/Verteilereinheit 125, 127 ist in Fig. 6 schematisch dargestellt und dasselbe gilt für eine Wanne 210, die zum Auffangen des Wassers für den Vorhang dient. Die Wanne 210 hat eine Vertiefung, die über eine Kupplung 205 an eine Abflussleitung 224 angeschlossen ist. Weiter ist in Fig. 6 schematisch der schon erwähnte Halter 207 für die Sonde 15 dargestellt, der zwei Waschringe 209 und 211 aufweist. Von einem Wasserleitungshahn wird Wasser bei Leitungsdruck durch ein Druckregelventil 219 und ein Solenoidventil 221 dann zu einem Strömungsventil 223 geleitet. In einem typischen Beispiel ist das Druckregelventil 219 auf 0,35 N/mm2 eingestellt. Das Wasser betritt vom Regelventil 223 kommend die Ablenker/Verteilereinheit 125,127 durch den Einlass 131, und passiert diese Einheit, um rund um den rotierenden Objektträger den Wasservorhang zu bilden. Wasser wird auch durch ein Strömungsventil 229 zu den Waschringen 211 und 209 geleitet, wobei der Durchsatz so eingestellt ist, dass der Wasserspiegel niemals über den oberen Waschring 211 ansteigt. Das Waschwasser für das Äussere der Sonde fliesst zusammen mit dem aus der Sonde in der beschriebenen Weise ausgespülten Verdünnungsmittel durch einen im Boden des Probenhalters 207 angebrachten Ablauf 231 und eine Abflussleitung 233 ab. Die Abflussleitungen 224 und 233 sind an eine von einem Motor 227 angetriebene Absaugpumpe 225 angeschlossen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung mit einer Probensonde zum Verdünnen und Ausgeben einer Blutprobe, dadurch gekennzeichnet, dass die Probensonde koaxial zueinander angeordnete, einen Probenkanal (62) und einen Verdünnungsmittelkanal (60) be- 5 grenzende Hohlzylinder (59, 61), einen mit den beiden Kanälen (62, 60) in Strömungsverbindung stehenden Mischbereich (68, 72, 69) und einen Ein- und Auslasskanal (64') aufweist, der den Mischbereich mit der Aussenseite der Probensonde (15) strömungstechnisch verbindet und dass ferner zwei mit io einer Antriebseinrichtung (75, 76, 77, 78) verbundene rever-sierbare Verdrängungspumpen (79, 81) vorgesehen sind, die jeweils eine Strömungsführung aufweisen, welche beim Betrieb in Vorwärtsrichtung Fluideinlässe und Fluidauslässe und beim Betrieb in Rückwärtsrichtung die Umkehrung derselben 15 bildet, wobei Strömungsverbindungen (80, 80'; 82, 82') die Einlässe beim Vorwartsbetrieb beider Pumpen (79, 81) an eine Verdünnungsmittelquelle (19) anschliessen und jeden Auslass im Vorwärtsbetrieb mit einem der Sondenkanäle (60, 62) verbinden, wobei diePumpen (79,81) und die Strömungs- 20 Verbindungen (80, 80'; 82, 82') normalerweise im Betrieb mit Verdünnungsmittel gefüllt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung einen reversierbaren Motor (75) und eine Zahnradübersetzung (76, 77, 78) aufweist, die den 25 Motor (75) mit den Pumpen (79, 81) verbindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einwegkupplung (83) zwischen der Antriebseinrichtung (75,76, 77, 78) und der ersten Pumpe (81), deren Auslass im Vorwärtsbetrieb mit dem Verdünnungsmittelkanal (60) der 3() Sonde (15) verbunden ist, wobei die Kupplung (83) derart ausgebildet ist, dass sie die erste Pumpe (81) während des Rückwärtslaufs des Pumpenantriebsmotors (75) unwirksam macht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, 35 dass das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor (75)

und der ersten Pumpe verschieden ist von dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor und der zweiten Pumpe (79).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (81) eine Verdünnungsmittelpumpe 40 und die zweite Pumpe (79) eine Blutansaugpumpe ist und dass das Übersetzungsverhältnis derart gewählt ist, dass das Fördervolumenverhältnis zwischen Blut und Verdünnungsmittel 2:1 beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, 4J dass der innere (61) der koaxialen Hohlzylinder den Proben-ansaugkanal (62) begrenzt und aus rostfreiem Stahl besteht und der äussere Hohlzylinder (59) aus Teflon hergestellt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (70, 73) für den Pumpenantriebsmo- so tor (75), die mit einem manuell betätigbaren Schalter (35) an der Sonde (15) verbunden ist und die derart eingerichtet ist,

dass sie beim aufeinanderfolgenden Betätigen des Schalters (35)

a) den Pumpenantriebsmotor (75) im Rückwärtslauf be- J5 treibt, um eine dosierte Menge der Blutprobe durch den Ein-und Auslasskanal (64') anzusaugen, und b) den Pumpenantriebsmotor (75) im Rückwärtslauf betreibt, bis die Probendosis durch den Mischbereich angesaugt und vollständig in dem Probenkanal (62) enthalten ist, worauf 60 der Pumpenantriebsmotor (75) im Vorwärtslauf betrieben wird, um Verdünnungsmittel und Probe in und durch den Mischbereich auszustossen und die Mischung aus Verdünnungsmittel und Probe durch den Kanal (64') auszugeben.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- 6J net, dass die Steuereinrichtung (70,73) derart eingerichtet ist, dass nach dem Ausgeben der Mischung aus Probe und Verdünnungsmittel weiteres Verdünnungsmittel durch die Kanäle (62, 60), den Mischbereich (68, 72, 69) und den Ein- und Auslasskanal (64') zum Zweck der Reinigung derselben aus-gestossen wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbereich folgende Teile aufweist:

a) einen ersten, im wesentlichen scheibenförmigen Teil (68), der über Öffnungen (74) mit den Sondenkanälen (60, 62) in Verbindung steht,

b) einen zweiten, annähernd scheibenförmigen Teil (69), der von dem ersten scheibenförmigen Teil (68) beabstandet ist und mit dem Ein- und Auslasskanal (64') in direkter Strömungsverbindung steht, und c) mehrere Strömungskanäle (72), die den ersten und zweiten scheibenförmigen Teil (68, 69) an beabstandeten Stellen entlang ihrem Umfang miteinander verbinden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Drosselelement (63'), das in den Ein- und Auslasskanal (64') an dessen Verbindungsstelle mit dem zweiten Teil (69) des Mischbereichs hineinragt und mit diesem eine ringförmige Drosselstelle bildet.