DD229218A5 - METHOD FOR THE CONTINUOUS AND AUTOMATIC IDENTIFICATION, SORTING AND COUNTING OF PARTICULARS OF SMALL DIMENSIONS - Google Patents
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Abstract
Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, das Verfahren so auszugestalten, dass es automatisch ablaeuft und die gewuenschten Ergebnisse rasch und kontinuierlich liefert, bei Vermeidung menschlicher Irrtuemer. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Arbeitsgang eine Folge von Proben vorbereitet und auf einen kontinuierlich sich verschiebenden Traeger kontinuierlich aufgebracht wird, wobei die Proben ueber den Untersuchungsweg eines mit einer Videokamera ausgeruesteten Registriersystems verteilt werden, welche Bilder dieser Proben mittels eines Mikroskops erhaelt, in einem zweiten Arbeitsgang die Registrierung erfolgt, in einem dritten Arbeitsgang das Bild jeder Probe in Karos aufgeteilt wird, in einem vierten Arbeitsgang die Analyse des genannten Bildes gemaess den Techniken der sogenannten Mustererkennung durchgefuehrt wird und schliesslich die Ergebnisse dieser Analyse statistisch behandelt, digitalisiert und inhaltlich der Bedienperson uebergeben werden. Die Erfindung kann insbesondere auf die Analyse von Blut und auf die Suche von Bakterien in Milch angewendet werden.The aim and the object of the invention are to design the method so that it runs automatically and delivers the desired results quickly and continuously, while avoiding human error. The method is characterized in that, in a first operation, a sequence of samples is prepared and applied continuously to a continuously moving carrier, the samples being distributed via the examination path of a video camera equipped registration system, which obtains images of these samples by means of a microscope in a second operation the registration takes place, in a third operation the image of each sample is divided into diamonds, in a fourth operation the analysis of said image is carried out according to the techniques of so-called pattern recognition and finally the results of this analysis are statistically treated, digitized and content of the operator to be handed over. The invention can be applied in particular to the analysis of blood and to the search for bacteria in milk.
Description
Berlin, den 17. 4. 85 64 654 16Berlin, 17 April 85 64 654 16
Verfahren zum kontinuierlichen und automatischen Identifizieren, Sortieren und Zählen von Teilchen kleiner Abmessungen A method for continuously and automatically identifying, sorting and counting of particles smaller dimension s
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum vollautomatischen Identifizieren, Sortieren und Zähl-en von Teilchen mit sehr kleinen Abmessungen, insbesondere (aber nicht ausschließlich) von Mikroorganismen tierischer oder pflanzlicher Herkunft, sowie zum Verwerten von Ergebnissen, die erhalten werden auf Gebieten, die ebenso verschieden sind, wie die biologischen Analysen, z# B, Milch- oder Blutanalysen, oder auf dem Gebiet der automatischen Überwachung einer bakteriellen Verunreinigung, z# B, bei der Selbststeuerung von Stationen zur Reinigung von Industrieabwässern oder von Trinkwasser. Das Verfahren zeichnet sich durch seine Genauigkeit, seine Schnelligkeit und seinen guten Verlauf aus.The invention relates to a novel process for the fully automatic identification, sorting and counting of particles of very small dimensions, in particular (but not exclusively) of micro-organisms of animal or vegetable origin, as well as for exploiting results obtained in fields which are also different are, as the biological analyzes, z # B, milk or blood analysis, or on the G e Bidding automatic monitoring of bacterial contamination, z # B, in the self-control of stations for the purification of industrial waste water or drinking water. The method is characterized by its accuracy, its speed and its good course.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristic of the known technical solutions
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, die den Zweck haben, ähnliche Resultate zu erzielen. Beispielsweise besteht im Falle der Analyse von menschlichem Blut das übliche Verfahren in einem ersten Schritt aus dem manuellen Herstellen einer jeden Probe durch verschiedene mechanische und/oder chemische Behandlungen und dann im mikroskopischen Überprüfen derart, daß die verschiedenen untersuchten Zellelemente analysiert und gezählt werden. Diese Technik ist zeit- und arbeitsaufwendig und bring doch noch eine zulässige Fehler-Various methods are known which have the purpose of achieving similar results. For example, in the case of human blood analysis, the usual method in a first step consists of manually preparing each sample by various mechanical and / or chemical treatments and then microscopically checking to analyze and count the various cell elements being examined. This technique is time-consuming and labor-intensive and still brings an acceptable error rate.
- 2 quote zwischen 20 und 30 % mit sich.- 2 quote between 20 and 30 % with you.
Ebenso muß für das Analysieren und Zählen der in einer Flüssigkeit vorliegenden Bakterien die Bedienungsperson Proben aus der Flüssigkeit entnehmen, dann jeweils Kulturen anlegen, welche die Bakterien zum Vorschein bringen, was eine Verzögerung von mehreren Stunden bedeutet, und schließlich unter Bezugnahme auf bekannte Formen mit den gleichen Einschränkungen und Nachteilen, wie sie oben angegeben sind, diese Bakterien analysieren und zählen.Likewise, for analyzing and counting the bacteria present in a liquid, the operator must take samples from the liquid, then apply each crops that reveal the bacteria, which means a delay of several hours, and finally with reference to known forms with the same limitations and disadvantages as stated above, these bacteria analyze and count.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein automatisches Verfahren verfügbar zu haben, das erlaubt, die gewünschten Ergebnisse rasch und kontinuierlich unter Vermeidung eines menschlichen Irrtums zu erhalten.The object of the invention is to have available an automatic method which allows to obtain the desired results rapidly and continuously while avoiding human error.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren in geeigneter Weise auszugestalten«The invention has for its object to design the method in a suitable manner «
Die Erfindung gestattet es, dieses Ergebnis durch den Einsatz einer Folge von Arbeitsgängen zu erreichen, deren Prinzip jeweils durch andere Anwendungen bekannt ist, die aber hier mit dem Ziel dieses neuen Ergebnisses miteinander kombiniert und aufeinander abgestimmt sind.The invention makes it possible to achieve this result through the use of a series of operations, the principle of which is known in each case by other applications, but which here are combined with each other and coordinated with each other with the aim of this new result.
Der erste Arbeitsgang besteht im automatischen und kontinuierlichen Herstellen und Aufbringen einer Folge von Pro-The first operation consists in the automatic and continuous production and application of a series of
ben auf einen kontinuierlichen Träger, wobei die Proben über einen Untersuchungsweg eines Systems verteilt werden, das alle Proben nacheinander mittels einer Videokamera registriert.ben on a continuous support, the samples are distributed over a research path of a system that registers all samples in succession by means of a video camera.
Der zweite Arbeitsgang besteht in der genannten, mittels einer Videokamera durchgeführten Registrierung des mit Hilfe eines Mikroskops erhaltenen Bildes, wobei das Mikroskop besondere optische Elemente umfaßt. The second operation consists in the mentioned, carried out by means of a video camera registration of the image obtained by means of a microscope, wherein the microscope comprises special optical elements.
Der dritte Arbeitsgang besteht in einem Zerlegen des Bildes einer jeden Probe in Karos, wobei eine gewisse Anzahl an Linien und Spalten vorliegt und für jede Probe eine gewisse Anzahl an gut identifizierten Zonen oder "Pixels" definiert werden im Hinblick auf die Analyse einer jeden Probe entsprechend den Techniken, die selbst klassisch sind«The third operation is to decompose the image of each sample into diamonds, with a certain number of lines and columns, and define a certain number of well-identified zones or "pixels" for each sample with respect to the analysis of each sample accordingly the techniques that are themselves classic
Der vierte Arbeitsgang besteht in der genannten Analyse des Bildes als Funktion des Helligkeitsgrades eines jeden Pixels mittels eines Computers, wobei die Analysenergebnisse für alle Proben statistisch behandelt und dann durch einen Drucker digitalisiert werden* Dies erlaubt nicht nur in jedem Augenblick die Kenntnis des Analysenergebnisses, sondern darüber hinaus das zeitliche Verfolgen der Entwicklung dieser Ergebnisse,The fourth operation consists in the above-mentioned analysis of the image as a function of the brightness level of each pixel by means of a computer, wherein the analysis results are statistically treated for all samples and then digitized by a printer * This not only allows the knowledge of the analysis result at any moment, but in addition, the time tracking of the development of these results,
Der Einsatz dieser verschiedene/i Arbeitsgänge erfordert gewisse Erläuterungen/The use of these different operations requires some explanation /
Erläuterungen bezüglich des ersten Arbeitsganges:Explanations regarding the first operation:
Oede Probe durchläuft vor der Phase des Absetzens auf den Träger eine physikochemische Vorbereitung. Diese Vorbereitung ist mit üblichen Behandlungen bezüglich des betrachteten Produkts vergleichbar wobei aber gewisse Modifikationen vorliegen.Each sample undergoes physicochemical preparation prior to settling on the carrier. This preparation is comparable to the usual treatments with respect to the product under consideration but with some modifications.
Ebenso diente bei den früheren Techniken z. B# die Phase des Färbens nur dem Zweck, eine ganze Kategorie von Zellen, z# B, Bakterien, sichtbar zu machen, ohne über den Zustand ihrer Entwicklung oder ihres Todes eine Voraussage zu treffen» Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Färben den Zweck, den lebensfähigen Zustand gewisser Zellen anzuzeigen und sie sichtbar zu machen, ohne die Artefakten zu färben» Das benutzte Färbemittel ist Akridin-orange und/oder ein gefärbtes spezielles Serum*Likewise served in the earlier techniques z. B # is the phase of dyeing only the purpose of a whole category of cells, z # B making bacteria, visible without making a prediction of the state of their development or their death "According to the present invention, the coloring has the purpose, display the viable state of certain cells and visualize them without staining the artifacts »The used stain is acridine orange and / or a stained special serum *
Ebenso erlaubt es nach dem Färben die Anwendung einer Epifluoreszenz-Behandlung (im allgemeinen durch UV-Bestrahlung von oben) , wobei die Reemission gefiltert wird, alle Zellen, die einen Kern enthalten, deutlich zu machen, während eine Immunofluoreszenz-Behandlung gestattet, die Zellen auf spezielle Art zu extrahieren»Likewise, after dyeing, it allows the application of an epifluorescence treatment (generally by UV irradiation from above), whereby the reemission is filtered to reveal all cells containing a nucleus, while an immunofluorescence treatment allows the cells to extract in a special way »
Schließlich wird jede Probe in Form von hinsichtlich ihrer Dicke kalibrierten und hinsichtlich ihres Durchmessers konstanten Tropfen automatisch durch Sprühen oder Blasen auf dem kontinuierlichen Träger abgesetzt bzw, niedergeschlagen. Diese Tropfen werden in regelmäßiger und homogener Form aufFinally, each sample, in the form of drops calibrated in thickness and constant in diameter, is automatically deposited or deposited by spraying or blowing on the continuous support. These drops are in regular and homogeneous form
dem Träger verteilt, damit sie nacheinander von der Kamera gesehen werden. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der Träger eine um ihre Achse rotierende horizontale Scheibe, und die Tropfen werden in konzentrischen Kreisen niedergeschlagen, damit sie entweder entsprechend den aufeinanderfolgenden Kreisen oder wechselweise radial und kreisförmig untersucht werden» Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist der Träger ein kontinuierliches Band, das sich von einer ,- Λ Vorratsrolle abwickelt und auf eine Aufnahmerolle aufwickelt, wobei das Ganze in einer wegwerfbaren Kassette angeordnet ist» Dies beseitigt die Notwendigkeit, den Träger zu waschen, wie im Falle der Scheibe» Im allgemeinen stellt 1 mm die entsprechende Anzahl an Tropfen dar, wovon das statistische Ergebnis als Wert für eine Probe genommen wird, und dies gilt ebenso für die Folgenden. Selbstverständlich wird der Träger nach jeder Messung einem Waschvorgang unterworfen, was automatisch kontrolliert wird»distributed to the wearer so that they are seen one after another by the camera. According to a first embodiment, the support is a horizontal disc rotating about its axis, and the drops are deposited in concentric circles to be examined either in accordance with the successive circles or alternately radially and circularly. In a second embodiment, the support is a continuous belt. which extends from a - Λ supply roll unwinds and winds up on a take-up roll, the whole being arranged in a disposable cassette "This eliminates the need to wash the support, as in the case of S c Heibe" in general, 1 mm, the corresponding Number of drops, of which the statistical result is taken as a value for a sample, and this also applies to the following. Of course, the wearer is subjected to a washing process after each measurement, which is automatically controlled »
Erläuterungen bezüglich des zweiten Arbeitsganges:Explanations regarding the second operation:
Das verwendete System umfaßt die Kombination aus einem mit , einer Spezialoptik ausgerüsteten Mikroskop und einer Videokamera, von der das Bild im Hinblick auf den dritten Arbeitsgang zu einem Minicomputer übertragen wird. Dieses Mikroskop übermittelt kontinuierlich Informationen, und es ist daher erforderlich, daß seine genaue Einstellung dauerhaft gewährleistet ist» Zu diesem Zweck ist zwischen dem Objektiv und dem Probenträger eine Mikrometerschraube vorgesehen, die eine mechanische konstante Fokussierung sicherstellt» Das Mikroskop wird vorzugsweise mit direktem UV-The system used comprises the combination of a special optics equipped microscope and a video camera from which the image is transferred to a minicomputer with regard to the third operation. This microscope continuously conveys information, and it is therefore necessary that its precise adjustment be permanently ensured. "For this purpose, a micrometer screw is provided between the objective and the sample carrier, which ensures a mechanical constant focusing." The microscope is preferably irradiated with direct UV radiation.
betrieben, da die Beobachtung durch die Kamera foto-operated as the observation by the camera photo-
grafiert WiTd1 welche mehr Licht als das menschliche Auge aufnehmen kann»shows WiTd 1 which can record more light than the human eye »
Erläuterungen bezüglich des dritten Arbeitsganges:Explanations concerning the third operation:
Die Fotografie der Probe durch die Kamera wird auf den Computer übertragen, der seine Analyse entsprechend komplexen, aber gut bekannten Techniken durchführt. Deshalb ist es nicht nötig, diese Techniken im einzelnen zu beschreiben. Es genügt daher der einfache Hinweis» daß das Bild in dem Computer gespeichert wird ("acquisition"), man bestimmt zuerst den Minimalwert der Helligkeit bzw. Beleuchtungsstärke eines Pixel, das einem in Betracht gezogenen Teilchen entspricht ("seuillage") , dann wird diese Schwelle für die Probe festgelegt und man bestimmt den Umriß eines jeden Teilchens, Man wird jedoch feststellen, daß es insbesondere auf die Ausnutzung dieser Technik zurückzuführen ist, daß das erfindungsgemäße Verfahren sich grundsätzlich von den klassischen manuellen Techniken unterscheidet, die sich auf einen visuellen Vergleich mit einer Reihe von gegebenen Formen beschränkt. Dieser Unterschied findet seinen Ausdruck gleichzeitig in der Genauigkeit und der Schnelligkeit der Arbeitsgänge, im Gegensatz zu dem einfachen visuellen, langsamen, ungenauen und eine Fehlerquelle darstellenden Vergleich,The photograph of the sample through the camera is transferred to the computer, which performs its analysis according to complex but well-known techniques. Therefore, it is not necessary to describe these techniques in detail. Therefore, it suffices to simply say that the image is stored in the computer ("acquisition"), one first determines the minimum value of the brightness or illuminance of a pixel that corresponds to a considered particle ("seuillage"), then it becomes It will be noted, however, that it is particularly due to the use of this technique that the method according to the invention differs fundamentally from the classical manual techniques, which are based on a visual comparison with limited to a number of given forms. This difference is expressed simultaneously in the accuracy and speed of the operations, as opposed to the simple visual, slow, inaccurate, and error-presenting comparison.
Die folgende Phase dieses Arbeitsganges ist das Sortieren der Teilchen, die durch ihre Abmessungen und Formen definiert sind. Dieses Sortieren wird für jeden Tropfen durchgeführt* Die Ergebnisse aller Tropfen werden dann statistischThe next phase of this operation is the sorting of the particles, which are defined by their dimensions and shapes. This sorting is done for each drop * The results of all drops then become statistical
behandelt, was die Genauigkeit der gesammelten Informationen sicherstellt, sowohl in einem bestimmten Augenblick als auch in ihrer Entwicklung mit der Zeit,which ensures the accuracy of the information collected, both at a given moment and in its evolution over time,
Da die allgemeine Technik der Bild- oder Formanalyse ("pattern recognition") eine klassische Methode ist, sind selbstverständlich alle Hilfsarbeitsgänge, welche gleichfalls in der Technik bekannt sind, verwendbar, z» B, das Vorbehandeln ( ) des Bildes im Hinblick auf das Eliminieren des "Hintergrundrauschens", um in den Genuß eines sauberen Bildes zu kommen, oder die Filterung, die Ausdehnung oder die Vereinfachung (Erosion oder Skelettierung) des Bildes» Diese Techniken können in speziellen Fällen angewandt werden.Of course, since the general technique of pattern recognition is a classical method, all ancillary operations which are also known in the art are useful, such as pretreating () the image for elimination the "background noise" to enjoy a clean image, or the filtering, the expansion or the simplification (erosion or skeletonization) of the image »These techniques can be used in special cases.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf zwei praktische Anwendungsbeispiele dieses Verfahrens erläutert»The invention will be explained below with reference to two practical examples of application of this method ».
Im ersten Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren auf die Suche nach Bakterien in der Milch angewandt»In the first example, the method according to the invention is applied to the search for bacteria in the milk »
In diesem Falle beinhaltet der erste Arbeitsgang das Färben der Probe mittels Akridinorange bei einem pH-Wert von 6* In dem Tropfen kommen nun zum Vorschein: nichtgefärbte Fettkörperchen, die lebenden Leukozyten mit einer Form ähnlich jener der Fettkörperchen, jedoch bestehen Unterschiede hinsichtlich ihrer Färbung, die Bazillen in Form von Stäbchen und die Kokken in Form von Ringen erscheinen mit oder ohne Ribonucleinsäure (RNS) im Laufe des "Todes" und Desoxyribo-In this case, the first operation involves staining the sample with acridine orange at a pH of 6 *. In the drop now emerge: undyed fat bodies, the living leukocytes with a shape similar to those of the fat bodies, but there are differences in their coloration, the bacilli in the form of rods and the cocci in the form of rings appear with or without ribonucleic acid (RNA) in the course of "death" and deoxyribo-
nucleinsäure (DNS) im Falle der Wiederbelebung, Man kennt also demnach die Anzahl der gesamten Keime und die Anzahl der Leukozyten» die man durch Epifluoreszenz identifiziert, und zwar durch Beleuchtung von oben mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von < 400 nm und mit einer Reernission eines Spektrums von etwa 600 nm, das man ausfiltern kann*nucleic acid (DNA) in the case of resuscitation, it is therefore known the number of total germs and the number of leukocytes »identified by epifluorescence, namely by illumination from above with UV light with a wavelength of < 400 nm and with a Re-emission of a spectrum of about 600 nm, which can be filtered out *
Man kann dann unter den Bazillen die Spezies Clostridium butyricum und Pseudomonas fluorescens suchen» Um sie zu extrahieren, benutzt man die Immunofluoreszenz mit einem Serum, das dem gesuchten Keim entspricht, und mit einem spezifischen Färbemittel,One can then look for the species Clostridium butyricum and Pseudomonas fluorescens among the bacilli »To extract them, one uses the immunofluorescence with a serum that corresponds to the desired germ, and with a specific colorant,
Anschließend führt man die folgenden Arbeitsgänge, jeweils bei niedriger Temperatur, an den Proben aus:Subsequently, the following operations are carried out on the samples, each at a low temperature:
a) Man erhält die gesamten Keime durch Versetzen der Probe ' mit 1 % Cyanid und 10 % Akridinorange, sowie dadurch, daß man Tropfen des Reaktionsproduktes den Arbeitsgängen 2 und 3 unterwirft*a) The whole germs are obtained by treating the sample with 1 % cyanide and 10 % acridine orange, and by subjecting drops of the reaction product to operations 2 and 3.
b) Man erhält Pseudomonas allein durch nochmaliges Durchführen des Versuchs a), jedoch ohne Färbemittel«b) One obtains Pseudomonas alone by carrying out the experiment a), but without any colorant «
c) Man erhält Clostridium allein beim nochmaligen Durchführen des Versuchs a), wobei aber Akridinorange und das speziell gefärbte Serum gleichzeitig zugegeben werden»c) Clostridium is obtained by repeated experiment a), but with the addition of acridine orange and the specially dyed serum at the same time »
Welches der Verfahren a, b oder c auch gewählt wird, man fotografiert dann das durch das Mikroskop erzeugte Bild mittels einer Kamera und das Bild wird in Form eines durchWhichever of the methods a, b or c is selected, one then photographs the image generated by the microscope by means of a camera and the image is transmitted in the form of a
512 Zeilen und 512 Spalten, also 262 144 Punkte oder Pixels, eingeteilten Rechtecks auf den Speicher des Computers übertragen. Die Tiefe eines jeden Punktes, d. h, die Menge des empfangenen Lichts, wird dargestellt, durch eine Zahl oder ein "Bit"« Im vorliegenden Fall benutzt man sechs Bits entsprechend 64 Niveaus, wobei der Wert Null Schwarz und der Wert 63 Weiß entspricht» Die Bilder, welche helle Objekte darstellen, heben sich vor dem schwarzen Hintergrund ab (bei512 lines and 512 columns, so 262 144 points or pixels, divided rectangles transferred to the memory of the computer. The depth of each point, d. h, the amount of received light is represented by a number or a "bit". In the present case, one uses six bits corresponding to 64 levels, the value being zero black and the value being 63 white. The pictures representing bright objects , stand out against the black background (at
( ) Anwesenheit von Parasiten). Am Beginn eines Arbeitsganges der Analyse legt man den Mindestwert der Helligkeit (Schwellenwert) fest, von dem aus ein Punkt als Element des Objekts abgezogen wird* Wenn diese "Schwelle" festgelegt ist, geht man zur Phase "Kontur" über, d, h, zur Bestimmung des Umfangs eines jeden Objekts, und man nimmt sämtliche Objekte in eine Tabelle auf, in welcher man gemäß den Koordinaten eines jeden Umrisses eine gewisse Anzahl an Parametern bestimmt, z« B# "die größte Länge" und ebenso einen "Formfaktor", der ausgehend vom Kreis, welcher willkürlich mit 1 angenommen wird, zu einem Trennen der "langen" Objekte von den "runden" Objekten führt« Man sortiert dann in der Tabelle die einzelnen interessierenden Objekte als Funktion() Presence of parasites). At the beginning of an analysis's operation, set the minimum value of the brightness (threshold) at which a point is subtracted as an element of the object. * If this "threshold" is set, go to the "contour" phase, d, h, for determining the perimeter of each object, and taking all the objects into a table in which a certain number of parameters are determined according to the coordinates of each outline, z "B # " the greatest length "and also a" form factor ", starting from the circle, which is arbitrarily assumed to be 1, leads to a separation of the "long" objects from the "round" objects. "Then one sorts the individual objects of interest in the table as a function
vV der gewählten Parameter, und für jeden Tropfen sowie für die Gesamtheit der Tropfen werden die Ergebnisse schließlich statistisch behandelt. Im gegebenen Fall entspricht die Analyse eines Tropfens 1 1/2 see mit einer zulässigen Fehlerquote von 5 %t Diese Werte müssen innerhalb der Dauer nebeneinander liegen und sich in den bis jetzt zulässigen Fehlergrenzen befinden· Die Werte ergeben sich aus der vollständigen Automatisierung der Arbeitsgänge,vV of the selected parameters, and for each drop and for the totality of the drops, the results are finally treated statistically. In the given case, the analysis of a drop corresponds to 1 1/2 see with a permissible error rate of 5 % t These values must lie next to each other within the duration and be within the permissible error limits up to now · The values result from the complete automation of the operations,
- 10 Das zweite Beispiel betrifft die Analyse von Blut.- 10 The second example concerns the analysis of blood.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt es nicht nur» die genannten Zellen, d· h· die roten und die weißen Körperchen, rasch und genau zu bewerten, sondern ebenso die in ihnen enthaltenen Parasiten automatisch nachzuweisen und zu zählen» Wegen ihrer sehr geringen Größe konnten sie bisher nicht zum Gegenstand einer solchen Arbeitsmethode gemacht werden» Ebenso ist es jetzt aufgrund der Erfindung beispielsweise möglich, ein automatisches Suchen und Zählen von Malariaparasiten durchzuführen, deren Abmessung in der Größenordnung von 2 ,um liegt.The use of the method according to the invention not only makes it possible to rapidly and accurately assess the cells mentioned, ie the red and white bodies, but also to automatically detect and count the parasites contained in them. Because of their very small size For example, it is now possible, based on the invention, to carry out an automatic search and counting of malarial parasites whose size is on the order of 2 μm.
Genauer gesagt, die Blutanalyse mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach folgender Methode durchgeführt:More specifically, the blood analysis by the method according to the invention is carried out by the following method:
Zuerst erfolgt das kontinuierliche und automatische Abscheiden auf dem Träger durch Sprühen oder Blasen« Dies entspricht einem Fortschritt gegenüber früheren Techniken, wo jeder Tropfen Blut zwischen einem Träger und einer Glasplatte zerdrückt wird, wodurch die Zellen zerstört und verändert werden»First, continuous and automatic deposition on the support is done by spraying or blowing. "This is an advance over previous techniques where every drop of blood is crushed between a support and a glass plate, destroying and altering the cells."
Die Phase des Färbens mit Akridinorange bei einem pH-Wert von 6 ergibt eine Differenzierung zwischen den roten Körperchen, welche durch das Fehlen des Kerns weder RNS noch DNS enthalten und deshalb nicht-gefärbt bleiben, und im Gegensatz dazu den weißen Körperchen, welche leben und einen Kern sowie verschiedene Einschlüsse enthalten und verschiedene Färbungen annehmen (DNS für den Kern, RNS fürThe phase of dyeing with acridine orange at pH 6 gives a differentiation between the red corpuscles, which by the absence of the nucleus contain neither RNA nor DNA and therefore remain non-stained and in contrast the white corpuscles which live and contain a nucleus as well as various inclusions and adopt different stains (DNA for the nucleus, RNA for
- 11 die Einschlüsse)·- 11 the inclusions) ·
Andererseits werden im Falle der Anwesenheit von Blutparasiten im Innern eines roten Körperchens diese Parasiten durch die Färbung offenkundig, da sie DNS und RNS enthalten.On the other hand, in the case of the presence of blood parasites inside a red corpus, these parasites are manifested by staining because they contain DNA and RNA.
Man führt die Bildanalyse entsprechend den vorgenannten allgemeinen Methoden durch, wobei aber die Komplexizität der "Objekte" berücksichtigt wird.The image analysis is carried out according to the aforementioned general methods, but the complexity of the "objects" is taken into account.
Da die weißen Körperchen in gefärbtem Zustand gut bekannt sowie leicht zu identifizieren und zu zählen sind, findet man ausgehend von ihrem Umriß im Innern dieses äußeren Umrisses eine oder mehrere innere Konturen, die von Kernen gebildet werden, und man kann in ihrem Innern noch andere Bestandteile nachweisen. Es wird also möglich, verschiedene Arten von mehrkernigen Bestandteilen als Funktion der Anzahl der so nachgewiesenen Objekte zu identifizieren und zu zählen.Since the white bodies are well-known and easy to identify and count when colored, one can find one or more inner contours formed by nuclei starting from their outline inside this outer contour, and other components can be found in their interior prove. It thus becomes possible to identify and count different types of polynuclear constituents as a function of the number of objects so detected.
Das gleiche gilt für die Parasiten der roten Körperchen, Was eine große Besonderheit des vorliegenden Verfahrens darstellt» Ebenso zeigt sich beispielsweise der Malariaparasit in Form eines offenen Ringes (RNS) , der an seinen beiden Enden Wucherungen oder kätzchenartige Auswüchse (DNS) trägt, was ungeachtet ihrer sehr kleinen Abmessungen (2 ,um) zum erstenmal ihre automatische und kontinuierliche Zählung in dem der Analyse unterworfenen Blut gestattet.The same applies to the parasites of the red corpuscles, which is a great peculiarity of the present process. »Also, for example, the malaria parasite in the form of an open ring (RNS), which carries at its two ends growths or kätzchenartige outgrowths (DNA), regardless Its very small dimensions (2 um) allow for the first time its automatic and continuous counting in the blood subjected to analysis.
Die Anwendungen dieses neuen Verfahrens, die zu Beginn be-The applications of this new process, which at the beginning
schrieben sind» sind tatsächlich praktisch unbegrenzt und gehen insbesondere über das einfach Zählen von Teilchen in einer Flüssigkeit hinaus· Ebenso kann man als Anwendung ein Sortieren und Zählen von Oberflächenfehlern auf festen Materialien ins Auge fassen. Die Anpassung dieses Verfahrens an solche und andere Anwendungen wird Gegenstand künftiger Zusätze zur vorliegenden Patentanmeldung sein.in fact, they are practically unlimited and go beyond simply counting particles in a liquid. As an application, one can also envisage sorting and counting surface defects on solid materials. The adaptation of this process to such and other applications will be the subject of future additions to the present application.
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