CH623931A5 - Element with an opening which can be used in a particle analysis apparatus - Google Patents
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Description
La présente invention se rapporte, d'une façon générale, à la technique de l'étude des propriétés physiques de particules microscopiques en suspension et, plus particulièrement, à un appareil pour l'analyse des globules sanguins fournissant des signaux produits par ces cellules lorsqu'elles passent dans une ouverture d'observation et, également, pour la mesure de la teneur en hémoglobine du sang.
Des appareils pour l'analyse des globules sanguins permettant de déterminer la dimension, le nombre et d'autres propriétés physiques de ceux-ci sont connus. De même, des appareils sont connus qui permettent de mesurer la teneur en hémoglobine du sang en utilisant un appareil d'analyse de l'hémoglobine sensible à la lumière.
La présente invention fournit un élément à ouverture amélioré utilisable dans de tels appareils d'analyse des particules, qui permet l'analyse des globules sanguins pour déterminer leurs dimensions, leur nombre, etc., comme aussi pour permettre la mesure de la teneur en hémoglobine des échantillons de sang à examiner. Une telle double fonction est désirable afin de permettre que ces éléments, lorsqu'ils sont installés dans des appareils d'analyse de particules, soient capables de réaliser les deux analyses sans qu'il soit nécessaire de manipuler deux fois les échantillons.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective éclatée d'un élément à ouverture et d'un dispositif à bain dans lequel un hémoglobino-mètre optique a été représenté schématiquement associé audit bain.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1, dans la direction généfale indiquée, les éléments étant à l'état assemblé.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1, dans la direction générale indiquée, les éléments étant à l'état assemblé, et la fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 1, dans la direction générale indiquée, les éléments étant à l'état assemblé.
L'appareil avec lequel l'élément à ouverture est destiné à être utilisé est connu sous le nom d'appareil électronique d'analyse de particules Coulter. Le dispositif ou appareil Coulter et son principe de fonctionnement sont décrits dans le brevet américain N° 3549994.
Le présent élément à ouverture est désigné d'une façon générale par 10. Cet élément 10 est agencé de façon à pouvoir être monté ou placé sur un récipient ou bain 12 qui retient dans une chambre 13 une masse de solution d'échantillon sanguin 14 devant être analysé. Le bain 12 comprend une chambre isolante ou d'égouttement 101 qui fonctionne également comme chambre anticontamination comme cela sera décrit plus loin. La chambre 13 est reliée à la chambre d'isolation 101 par un passage 100 présentant une partie formant buse 102; une ouverture de drainage 19 est ménagée au fond de la chambre d'isolation 101. Une paroi latérale 20 du bain 12 présente une ouverture 22 donnant sur l'intérieur de la chambre 13.
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L'élément à ouverture 10 comprend une partie formant boîtier 26 comportant deux chambres 28 et 30 qui sont perpendiculaires l'une à l'autre. La chambre 28 présente une extrémité borgne 29 et est agencée de façon à pouvoir se placer dans une extrémité ouverte 31 d'un câble d'électrode 32 qui porte une électrode à la masse 34, usuelle dans les dispositifs de Coulter, dont le présent élément fait partie. (Une électrode de signal 25 est prévue dans la chambre 13 du bain 12, comme cela est nécessaire dans de tels dispositifs.) Le dispositif à câble 32 est engagé de façon étanche dans la chambre 28 par des moyens convenables tels que des joints toriques 36 pour empêcher une fuite du fluide à partir de l'extrémité ouverte 31 de la chambre. Des conducteurs électriques 38 relient les électrodes 25 et 34 au détecteur (non représenté) du dispositif de Coulter.
La chambre 30 fait saillie dans la chambre 28 et se termine par une partie inclinée 76 faisant partie de la paroi 77 de la chambre 28 (voir fig. 4). La partie inclinée 76 limite une partie étranglée 79 de la chambre 28 qui conduit à l'extrémité borgne 29 de celle-ci. La chambre 30 est agencée de façon à recevoir un objectif à lentille 40 destiné à permettre l'observation visuelle de l'ouverture 56 d'une pièce d'insertion à ouverture 54 dont l'élément est équipé.
Un liquide portant des particules passe à travers l'ouverture 56 lors de l'emploi de l'appareil, tout blocage par des débris étant détecté par l'observation de l'ouverture 56 au moyen d'un système optique. L'illumination de l'ouverture 56 est assurée par une lampe 41 qui dirige un faisceau lumineux à travers le récipient ou bain 12 à travers la suspension 14 vers l'ouverture 56. L'objectif à lentille 40 permet d'observer l'ouverture de l'extérieur de l'élément 10.
Une électrode intérieure de bain 25 est placée sur la trajectoire du faisceau lumineux et est montée sur un fil rigide 37 qui est soudé ou fixé de toute autre manière au centre du fil 39 du conducteur 38, ce fil 39 étant logé dans un logement convenable du bain 12. L'électrode 25 présente un passage ou trou central 43, d'environ 3 mm de diamètre, permettant au faisceau lumineux de la traverser sans interférence.
L'écoulement du fluide au centre du bain 12, là où se trouve l'électrode 25, maintient l'électrode propre; la dimension du bain étant relativement faible, la présence du trou dans l'électrode ne compromet pas la zone exposée dans le liquide de sorte qu'un bon contact est réalisé; le fait de disposer l'électrode loin de la paroi de la chambre 13 empêche toute stagnation du liquide qui poserait des problèmes; le support rigide assure que l'électrode reste immobile malgré le mouvement et les vibrations de l'appareil pendant son emploi.
Tout l'élément à ouverture et le bain seront réalisés de préférence en résine synthétique transparente ou autre matériau qui transmette la lumière avec une distorsion la plus faible possible. L'élément 10 présente, ménagé sur lui et coaxialement à la chambre 30, un bossage annulaire 23 muni d'un passage 24 communiquant avec la chambre 28. La pièce d'insertion ou disque à ouverture 54 est fixée dans ce bossage 23 par un ciment ou de toute autre manière. Le disque 54 est percé d'une ouverture 56 ménagée de façon usuelle.
Comme représenté au dessin, la configuration extérieure du bossage 23 correspond, d'une façon générale, à celle de l'ouverture 22 dans le bain 12 de telle sorte que l'élément 10 soit mon-table sur le bain par simple engagement du bossage dans l'ouverture 22. Une rondelle 53 placée autour du bossage 23 entre le bain 12 et l'élément à ouverture 10 assure l'étanchéité et empêche toute fuite du fluide. L'élément à ouverture 10 et le bain 12 peuvent en outre être fixés l'un à l'autre par des vis 33 les assemblant.
L'élément à ouverture 10 a une ouverture d'entrée 60 située près du fond de la chambre 28 et une ouverture de sortie 70 située près de la partie étranglée de la chambre; chacune de ces ouvertures 60 et 70 est munie de garnitures 61 et 71 faisant saillie dans la chambre 28. Les dimensions, en section droite, de la partie étranglée 79 de la chambre 28 et le diamètre de l'ouverture de sortie 70 sont sensiblement identiques, de telle manière que l'ouverture 70 remplit entièrement la partie étranglée.
Comme représenté schématiquement aux fig. 1 et 4, un dispositif de mesure de l'hémoglobine 200 est associé avec la partie supérieure du bain 12. Ce dispositif 200 comporte une source de lumière et un système à lentille 202, indiqué schématiquement, construit et agencé selon les données fournies par les brevets USA N°5 3549994 et 3622795. Le dispositif 200 permet de mesurer la teneur en hémoglobine de l'échantillon de sang 14 qui est introduit dans le bain.
Le fonctionnement du dispositif de mesure de l'hémoglobine 200 et de l'élément à ouverture est de préférence le suivant:
L'échantillon 14 est introduit dans la chambre 13 du bain 12 pour mettre en train la séquence automatique des opérations d'analyse par des moyens de commande non représentés. Une dépression est appliquée à l'ouverture de sortie 70 pour prélever de l'électrolyte propre d'une réserve, non représentée, à travers une ouverture d'entrée 60 et l'amener dans la chambre 28. L'ouverture d'entrée 60 est ouverte pour une courte période de temps, d'environ une seconde, de telle manière que l'électrolyte propre balaie la chambre 28 pour la nettoyer et la rincer. L'ouverture d'entrée 60 est ensuite fermée. La teneur en hémoglobine de l'échantillon 14 est alors mesurée en faisant fonctionner le dispositif 200. La fermeture de l'ouverture d'entrée 60 a pour effet que l'échantillon 14 est amené à passer par l'ouverture 56 qui doit être observée par le dispositif d'analyse de Coulter. L'échantillon 14 passe dans la partie étranglée de la chambre 28 et, vers le haut, hors de l'ouverture de sortie 70, pour terminer le cycle, après quoi la dépression à l'ouverture 70 est supprimée.
Dans la séquence d'opérations décrite ci-dessus, l'échantillon 14 traverse l'ouverture 56 en même temps que le dispositif de mesure de l'hémoglobine 200 fonctionne; cependant, l'analyse de l'échantillon par le dispositif d'analyse de Coulter ne se fait pas, de préférence, du fait que les signaux se produisant lors de la mesure de la teneur de l'hémoglobine de l'échantillon peuvent interférer avec les signaux qui doivent être observés par le dispositif d'analyse de Coulter. C'est la raison pour laquelle ces deux formes ou trains de signaux ne doivent pas se produire simultanément.
Une autre suite d'opérations peut être utilisée, dans laquelle la mesure de l'hémoglobine par le dispositif 200 se produit à l'extrême fin du cycle, après quoi l'échantillon a été observé par le dispositif d'analyse de Coulter et après que la dépression à l'ouverture 70 a été supprimée et juste avant que l'électrolyte propre soit amené dans la chambre 28. Cette suite d'opérations peut avoir l'avantage de permettre à l'échantillon 14 dans le bain 12 de s'être reposé et de ne plus être turbulent. De même, si la mesure de l'hémoglobine se fait à un moment où la dépression n'est pas appliquée à l'ouverture 70, il peut y avoir même moins de turbulence dans la chambre 13 du bain.
La construction de l'élément à ouverture 10 et du bain 12 tels que décrits ici est telle qu'elle conduit à plusieurs avantages par rapport aux dispositifs précédemment connus. Avant toute opération de mesure du dispositif sur l'échantillon, il faut rincer la chambre 28 et la nettoyer en y introduisant de l'électrolyte frais. Pendant ce rinçage, l'ouverture d'entrée 60 est ouverte et est en communication avec la réserve d'électrolyte, et une dépression est appliquée à l'ouverture de sortie 70. L'électrolyte dans la chambre 28 est alors drainé par la chambre 28 au-delà de l'électrode 34, sur la paroi inclinée 76 et dans la zone située immédiatement derrière l'ouverture 56 pour éliminer les bulles d'air et les matériaux indésirables qui peuvent être accumulés dans la chambre et sur l'électrode. Cette opération de rinçage est de préférence appliquée par intermittence entre les analyses effectuées par le dispositif d'analyse de Coulter, c'est-à-dire lorsque
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l'analyse de particules n'est pas effectuée. La surface inclinée 76 et le fait que l'extrémité de sortie de la chambre 28 est d'une largeur qui ne dépasse pas celle de l'ouverture de sortie 70 réduisent la tendance à la formation des bulles dans la chambre et empêchent les bulles de rester dans la zone située derrière l'ouverture; de telles bulles sont éliminées par l'ouverture de sortie 70 pendant l'opération de rinçage.
Comme indiqué, l'électrode 34 est l'électrode commune, à la masse, du dispositif dans lequel l'élément 10 est destiné à être utilisé, et l'électrode 25 dans le bain 12 est l'électrode de signal ou électrode électriquement chaude. Cette disposition des électrodes est préférable du fait que les bulles d'hydrogène tendent à se former sur l'électrode à la masse. En plaçant l'électrode à la masse 34 sur le côté aval de l'ouverture, on empêche que de telles bulles passent par l'ouverture, créant ainsi des signaux parasitaires indésirables. En outre, du fait que l'électrode à la masse 34 est placée sur le côté aval de l'ouverture, cette électrode peut être nettoyée par l'opération de rinçage décrite ci-dessus.
En plaçant l'électrode de signal ou électrode chaude sur le côté amont de l'ouverture dans le bain 12, on rend nécessaire une isolation électrique de la chambre sur ce côté amont. Il est également désirable de ménager une chambre d'égouttement en association avec la chambre d'échantillon 13 pour empêcher une contamination de l'échantillon par les liquides introduits précédemment dans le bain 12, comme indiqué dans le brevet USA
N° 3580686. La seule chambre 101 satisfait à cette double nécessité d'une chambre d'isolation et d'une chambre anticontamination.
La chambre 101 est munie d'une buse d'entrée 102 à partir de s la chambre 13 ; la buse 102 est séparée des parois latérales de la chambre 101 par des parties en pente 103 de la paroi de celle-ci. Les parties de paroi latérales 103 se terminent de ce fait au-dessus de l'extrémité inférieure de la buse 102 pour ménager l'isolation électrique nécessaire de la chambre d'égouttement. La io chambre 101 fonctionne également comme chambre anticontamination du fait des dimensions réduites du col 105 de la chambre d'échantillon 13 à sa jonction avec le passage 100 conduisant à la chambre 101. Le col 105 est dépourvu de toute discontinuité abrupte comme l'indique le brevet USA N° 3580686. 15 Un échantillon est introduit dans la chambre 13, dont les premières gouttes s'écoulent sur toute la surface interne de cette chambre et emmènent vers le bas, dans une action de rinçage, tout résidu des liquides ou autres qui s'y sont trouvés précédemment. Comme effet additionnel d'anticontamination, l'ouverture de 20 drainage 19 est située hors du centre du fond de la chambre 101 ; cette excentricité du drain empêche tout écoulement de liquide qui pourrait se produire à partir de la zone de drainage directement dans le passage 100. Le passage de drainage 19 est ouvert à la fin d'un cycle complet d'opérations du dispositif, au moment où le 25 rinçage de la chambre 101 est désiré.
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1 feuille dessins
Claims (9)
1. Elément (10) à ouverture utilisable dans des appareils d'analyse de particules comprenant un récipient (12) de liquide contenant des particules en suspension, à analyser, cet élément comprenant un boîtier fait en un matériau transparent et comportant une première (28) et une seconde chambre (30), un support d'ouverture, disposé dans la première chambre (28), dans lequel est ménagée une ouverture, ce support d'ouverture (56) s'étendant dans le récipient, son ouverture étant en communication, par un côté, avec le liquide en suspension, une première électrode (25) située dans le récipient et une seconde électrode située dans la première chambre (28) pour établir un champ électrique dans l'ouverture, entre le récipient et l'élément à ouverture, des moyens pour relier une entrée de la première chambre à une source de liquide dépourvu de particules, et des moyens pour relier une sortie de la première chambre à des moyens de mise en mouvement du fluide pour amener la suspension à passer du récipient à travers l'ouverture dans la première chambre, des moyens comportant des connecteurs électriques reliés auxdites électrodes et agencés de façon à assurer la liaison avec un détecteur répondant à des signaux électriques de mesure produits à travers lesdites électrodes lors du passage des particules à travers ladite ouverture, caractérisé par le fait que la première chambre (28) a une paroi définissant une partie (79) de dimension réduite, ladite ouverture (56) étant en communication avec ladite partie (79) de dimension réduite sur le côté de l'ouverture qui est opposé à celui qui est en communication avec la suspension liquide (14), et un objectif à lentille (40) placé dans la seconde chambre (30) adjacent à la paroi définissant la partie (79) de dimension réduite de la première chambre (28) pour permettre d'observer visuellement l'ouverture (56) pendant le passage de la suspension à travers celle-ci.
2. Elément à ouverture suivant la revendication 1, comprenant des moyens pour diriger un faisceau lumineux à travers le récipient en direction de l'intérieur de l'ouverture pour permettre ladite observation visuelle de celle-ci, caractérisé par le fait que ladite première électrode (25) est de forme généralement plate et est placée sensiblement au centre dudit récipient (12) en alignement sur les moyens (41) dirigeant le faisceau lumineux, cette première électrode présentant un passage (43) pour permettre au faisceau, lorsqu'il est produit, de passer à travers son centre.
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REVENDICATIONS
3. Elément à ouverture suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la première électrode (25) est montée sur un support (37) relativement rigide qui est relié à une paroi (105) dudit récipient.
4. Elément à ouverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ladite première chambre (28) et ladite seconde chambre (30) sont perpendiculaires l'une à l'autre, ladite seconde chambre (30) faisant saillie dans ladite première chambre (28) et se terminant par une partie en pente (76) de la paroi (77) de ladite première chambre.
5. Elément à ouverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ladite partie (79) de dimension réduite de la première chambre (28) se termine par une extrémité borgne (29), lesdits moyens de liaison de la première chambre aux moyens de mise en mouvement du fluide comprenant une ouverture de sortie (70) ouvrant dans ladite extrémité borgne.
6. Elément à ouverture suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la dimension, en section droite, de l'extrémité borgne (29) et le diamètre de l'ouverture de sortie (70) sont sensiblement identiques, de telle manière que l'ouverture occupe complètement la zone de sortie de la partie de dimension réduite (79).
7. Elément à ouverture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre d'échantillon combinée (13) et une chambre d'égouttement (101),
et un passage (100) reliant ladite chambre d'échantillon à ladite chambre d'égouttement, ce passage se terminant par une buse (102).
8. Elément à ouverture suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que la chambre d'échantillon (13) présente un col (105) de dimension réduite conduisant au passage (100).
9. Elément à ouverture suivant l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que les parois (103) de la chambre d'égouttement (101) sont en pente à proximité de l'embouchure du passage ménagé dans celle-ci, ces parois en pente se terminant au-dessus de l'extrémité inférieure de ladite buse (102).
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