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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Phasentrennung medizinischer Flüssigkeitsproben wie z. B. Blutproben, bei dem die Flüssigkeitsprobe innerhalb eines ein geschlossenes und ein durch einen Stopfen verschließbares Ende aufweisenden Probengefäßes in mindestens zwei Phasen mit unterschiedlicher Dichte aufgetrennt wird, wobei ausschließlich die Phase geringerer Dichte dem Probengefäß entnommen und in ein Einsatzgefäß umgefüllt wird, dessen Volumen nur ein Teilvolumen des Probengefäßes beträgt, und wobei das Einsatzgefäß vor dem Verschließen des Probengefäßes durch das verschließbare Ende hindurch in das Probengefäß hinein geführt und gegen dessen Innenwandung abgedichtet wird.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Probengefäß für medizinische Flüssigkeitsproben mit einem geschlossen Ende und einem durch einen Stopfen verschließbaren Ende, wobei ein Einsatzgefäß, dessen Volumen nur ein Teilvolumen des Probengefäßes beträgt, durch das verschließbare Ende hindurch in das Probengefäß eingesetzt und gegen dessen Innenwandung abgedichtet ist.
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Ein derartiges Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung sind beispielsweise aus der
DE 88 08 133 U1 bekannt.
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Im Rahmen von Blutuntersuchungen in medizinischen Laboren erfolgt die Trennung des Blutes einmal in Serum bzw. Plasma und zum anderen in den Blutkuchen durch Zentrifugation einer mit dem zu untersuchenden Blut gefüllten Röhre, die an ihrem einen Ende verschlossen, und an ihrem anderen Ende zum Befüllen und Entnehmen der Flüssigkeitsprobe offen, aber verschließbar ist. Bei der Zentrifugation kommt es aufgrund des Dichtunterschiedes zu einer gravimetrischen Trennung, wobei sich ein bereits vorher in dem Röhrchen vorhandenes Trennmittel aufgrund seiner speziellen Dichte an der Grenzschicht zwischen einerseits Serum bzw. Plasma und andererseits dem Blutkuchen platziert und so eine Barriere bildet, welche eine ungewollte Durchmischung der aufgetrennten Phasen normalerweise verhindert. Die üblicherweise verwendeten Trennmittel, bei denen es sich um Gele, Granulate oder Kombinationen aus beidem handelt, bilden allerdings keine wirklich sichere Barriere zwischen einerseits dem Serum bzw. Plasma und andererseits dem Blutkuchen. Ein Hindurchdringen einzelner Bestandteile durch die so gebildete Trennebene kann nicht vollständig ausgeschlossen werden. Vor allem bei einem Transport der Flüssigkeitsprobe kann es infolge der Bewegungen und Erschütterungen zu ungewollten Kontaminationen kommen.
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Ziel der Erfindung sind daher Maßnahmen, um die einmal erzielte Trennung der beiden Phasen auch auf Dauer und auch unter ungünstigen Randbedingungen, wie z. B. transportbedingten Erschütterungen, sicherzustellen.
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Zur Lösung wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art vorgeschlagen, dass bei abgesetztem Stopfen ein Werkzeug durch das offene Ende des Probengefäßes hindurch bis an das Einsatzgefäß geführt, mit diesem gekoppelt und anschließend einschließlich des Einsatzgefäßes aus dem Probengefäß herausgezogen wird, und dass das Werkzeug zur Kopplung mit dem Einsatzgefäß gedreht wird.
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Zur Lösung wird ferner ein Probengefäß für medizinische Flüssigkeitsproben mit einem geschlossenen Ende und einem durch einen Stopfen verschließbaren Ende vorgeschlagen, bei dem das Einsatzgefäß um seine Öffnung herum mit einer Struktur zum Ansetzen und Koppeln eines Werkzeuges versehen ist, wobei die Struktur durch Drehen mit dem Werkzeug koppelbar ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie des Probengefäßes sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen 8–10 das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Probengefäß; 1–7 und 11–13 dienen dem Verständnis der Erfindung.
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1 in einer Schnittdarstellung ein durch einen Stopfen verschlossenes und mit einem Trennmittel versehenes Probengefäß mit darin angeordnetem Trennmittel, wobei das Probengefäß als Blutentnahmevorrichtung mit einem Kolben und einer Kolbenstange ausgebildet ist;
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2 das verschlossene Probengefäß einschließlich der darin enthaltenen, unbehandelten Flüssigkeitsprobe;
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3 die Gegenstände nach 2 nach Durchführung einer Zentrifugation und unter Ausbildung zweier Phasen in dem Probengefäß;
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4 bei abgenommenem Stopfen das Umfüllen der einen Phase in ein separates Einsatzgefäß;
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5 in Anordnung übereinander das Probengefäß, mit der einen Phase, das die andere Phase enthaltende Einsatzgefäß sowie der Stopfen;
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6 die Gegenstände nach 5 nach dem Verschließen;
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7 die Einzelheit VII der 6 in vergrößertem Maßstab;
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8 in perspektivischer Darstellung eine andere Ausführungsform eines Einsatzgefäßes mit oberhalb angeordnetem Werkzeug zur Entnahme des Einsatzgefäßes aus einem Probengefäß;
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9a–9c einzelne Schritte beim Herausnehmen des Einsatzgefäßes aus dem Probengefäß mittels des Werkzeuges;
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10 in perspektivischer Darstellung eine im Vergleich zu 8 geänderte Ausführungsform;
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11 vier verschiedene Gestaltungsvarianten von Einsatzgefäßen;
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12 eine zweite Ausführungsform eines Probengefäßes in Gestalt eines ein Trennmittel aufweisenden Probenröhrchens mit Stopfen;
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13 das Probenröhrchen nach 12 mit darin angeordnetem Einsatzgefäß und
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14 die Einzelheit XIV der 13 in vergrößertem Maßstab.
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In 1 dargestellt ist eine Blutentnahmevorrichtung bestehend aus einem einen Probenraum umschließenden, länglichen, zylindrischen Probengefäß 1A, einem das Probengefäß an seinem Ende 3 verschließenden Stopfen 5A, einem im Inneren längsverschieblichen Kolben 8 sowie einer der Betätigung des Kolbens 8 dienenden Kolbenstange 9. Der Kolben 8 ist topfförmig gestaltet und nimmt dem Probenraum zugewandt ein Phasentrennmittel 7 auf. Derartige Phasentrennmittel sind als Gele, Granulate oder Kombinationen aus beidem bekannt. Sie zeichnen sich durch eine untersuchungsspezifische Dichte aus.
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Das nutzbare Volumen des Probengefäßes 1A ist an seinem einen Ende 2 durch den Kolben 8 begrenzt und verschlossen, und an seinem anderen Ende 3 offen, jedoch durch Aufsetzen des Stopfens 5A dicht verschließbar. Mittels einer nicht dargestellten Kanüle lässt sich durch Ziehen an dem Kolben 8 die Untersuchungsflüssigkeit, hier Blut, in den Probenraum des Probengefäßes 1A hineinziehen. Der Stopfen 5A weist hierzu zwar einen Verschluss 6 auf, der jedoch bei der Blutentnahme durch eine Spitze der Kanüle durchdringbar ist.
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Das in 2 dargestellte, mit der Flüssigkeitsprobe P gefüllte Probengefäß wird anschließend einer Zentrifugation unterzogen. Während der Zentrifugation kommt es zu einer Auftrennung in zwei oder mehr Phasen, wobei sich das bereits vorher in dem Probengefäß 1A enthaltene Trennmittel 7 aufgrund seiner spezifischen Dichte zwischen der Phase P1 geringerer Dichte und der Phase P2 höherer Dichte platziert und so eine Barriere bildet. Bei der Trennung von Blut bildet das flüssige Serum bzw. Blutplasma die Phase P1, und der Blutkuchen die Phase P2.
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Nach Abschluss der Zentrifugation wird, wie in 4 wiedergegeben, der Stopfen 5A entfernt und die Phase P1 geringerer Dichte in ein vorzugsweise aus transparentem Kunststoff bestehendes, separates Einsatzgefäß 10 kleineren Volumens umgefüllt. Während des Umfüllens verhindert das Trennmittel 7 ein Nachfließen der anderen Phase P2, so dass diese im unteren Bereich des Probengefäßes 1A verbleibt.
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In einem nächsten, in 5 wiedergegebenen Schritt wird das Einsatzgefäß 10 einschließlich der darin vorhandenen Phase P1 geringerer Dichte durch das Ende 3 hindurch in das Probengefäß 1A hinein geschoben. Das Einsatzgefäß ist von etwas geringerem Durchmesser als das Probengefäß, wodurch es beim Hineinführen des Einsatzgefäßes automatisch zu einer Abdichtung zwischen der entsprechend dimensionierten Außenwandung des Einsatzgefäßes 10 und der Innenwandung 16 des Probengefäßes 1A kommt.
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Nach Aufsetzen des Stopfens 5A ergibt sich die in 6 wiedergegebene Anordnung aus zylindrischem Probengefäß 1A, dem darin angeordneten Einsatzgefäß 10 sowie dem Stopfen 5A. Dieser verschließt zugleich das Ende 3 des Probengefäßes 1A und die Öffnung 11 des Einsatzgefäßes 10.
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7, bei der es sich um eine Ausschnittsvergrößerung der 6 handelt, zeigt die Gestaltung im Bereich des verschließbaren Endes des Probengefäßes. Das Einsatzgefäß 10, dessen Volumen nur ein Teilvolumen des Probengefäßes 1A beträgt, nimmt den oberen Teil des Probenvolumens des Probengefäßes 1A ein. Es ist an seinem Umfang mit einem angeformten Radialwulst 17 versehen, welcher sich gegen die Innenwandung 16 des Probengefäßes 1A presst, und daher auch bereits ohne den Stopfen das die zweite Phase P2 enthaltende Innere des Probengefäßes 1A abdichtet. Es kommt daher zu einem abdichtenden Verklemmen des Einsatzgefäßes 10 in dem Probengefäß, wodurch die beiden Phasen P1 und P2 sicher und dauerhaft voneinander getrennt sind, auch im Falle etwaiger Erschütterungen, z. B. bei einem Transport der Probe.
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Der Stopfen 5A weist radial außen eine Kappe 20 auf, welche den Rand 22 des Probengefäßes 1A überfängt. Dieser Rand 22 bildet daher zugleich den Anschlag für den Stopfen 5A. Die Kappe 20 ist bei der dargestellten Ausführungsform innenseitig mit Rastelementen versehen, denen korrespondierende Rastelemente außen am Probengefäß 1A entsprechen, wodurch es zwischen Stopfen 5A und Probengefäß 1A zu einer Verrastung 21 kommt. Alternativ zu der Verrastung können Probengefäß 1A und Stopfen 5A auch miteinander verschraubt sein, indem der randnahe obere Längsabschnitt des Probengefäßes 1A mit einem Außengewinde, und die Innenwandung des Stopfens 5A mit einem korrespondierenden Innengewinde 21 versehen ist.
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An dem Stopfen 5A ist ein Mitnehmer 14 angeformt. Dieser erstreckt sich über eine gewisse Länge längs der Innenwandung 16 und liegt mit seiner dem Probenraum zugewandten Stirnfläche gegen einen die Öffnung 11 des Einsatzgefäßes 10 umgebenden Rand 15 des Einsatzgefäßes 10 an.
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Der Mitnehmer 14 des Stopfens erleichtert das korrekte Platzieren des Einsatzgefäßes 10 in dem Probengefäß. Denn es ist nicht erforderlich, das Einsatzgefäß 10 selbst bis zu einer bestimmten Tiefe in das Probengefäßes hineinzuschieben. Stattdessen wird, ausgehend von der Situation in 5, das die Phase P1 enthaltende Einsatzgefäß 10 nur soweit längs in das Probengefäß hinein bewegt, wie dies noch ohne weiteres möglich ist. Sodann wird der Stopfen 5A auf das Probengefäß 1A aufgeschoben bzw. aufgeschraubt, wobei der daran ausgebildete Mitnehmer 14, sobald dieser gegen den Rand 15 anliegt, das Einsatzgefäß 10 in Längsrichtung mitnimmt und so noch etwas weiter in das Probengefäß hinein bewegt. Ist der Stopfen 5A durch Anlage an dem Stopfenanschlag 22 vollständig aufgeschoben bzw. aufgeschraubt, so ist automatisch auch die Tiefe bestimmt, in der das Einsatzgefäß 10 im Probenraum des Probengefäßes sitzt. Hierbei befindet sich der Rand 15 des Einsatzgefäßes 10 tiefer als der Rand 22 des Probengefäßes 1A.
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Bei der Vorrichtung nach den 1–7 lässt sich das Einsatzgefäß 10 nicht mehr ohne weiteres wieder aus dem Probengefäß herausziehen. Denn in der Praxis gibt es Fälle, in denen das Einsatzgefäß 10 ohnehin in dem Probengefäß verbleiben soll, und nach Entnahme der Untersuchungsprobe, d. h. der Phase P1, verworfen wird.
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In anderen Fällen kann es wünschenswert sein, das Einsatzgefäß 10 wieder aus dem Probengefäß 1A zu entfernen. Zum Beispiel, wenn auch die Phase P2, also z. B. der Blutkuchen, einer labortechnischen Untersuchung oder Kontrolle unterzogen werden muss.
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Im Folgenden werden anhand der 8–10 technische Maßnahmen beschrieben, um das bereits in das Probengefäß 1A eingesetzte Einsatzgefäß 10 wieder daraus zu entfernen.
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Bei der Ausführunsform nach 8 ist das Einsatzgefäß 10 im Bereich um seine Öffnung 11 herum mit einer Struktur 32 versehen, an die sich eine korrespondierenden Verbindungsstruktur 33 eines Werkzeuges 30 koppeln lässt. Die Verbindungsstrukturen 32, 33 bilden gemeinsam ein durch Drehung um die Längsachse 35 des Einsatzgefäßes 10 verriegelbares und entriegelbares Bajonett. Die Struktur 32 ist einstückig an der Innenwandung des Einsatzgefäßes 10 angeformt. Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform ist eine Drehung um 90° erforderlich, um das Werkzeug 30 mit dem Einsatzgefäß 10 zu koppeln.
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Die einzelnen Schritte des nachträglichen Herausnehmens des Einsatzgefäßes sind in den 9a, 9b und 9c wiedergegeben.
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Gemäß 9a wird zunächst das Werkzeug 30 durch das offene Ende 3 des Probengefäßes 1A hindurch bis in die Öffnung 11 des Einsatzgefäßes 10 geführt, und zwar in der nicht koppelnden Drehlage. Ein am Einsatzgefäß angeformter Anschlag 36, hier in Gestalt einer Stufe, begrenzt die mögliche Längsbewegung des Werkzeuges 30 in Bezug auf das Einsatzgefäß 10, indem sich das Werkzeug 30 nur so weit in Längsrichtung bewegen lässt, bis die Verbindungsstruktur 33 des Werkzeuges 30 axial gegen den Anschlag 36 stößt. Sodann wird gemäß 9b das Werkzeug 30 gedreht, hier um 90°. Hierbei wird das Bajonett gekoppelt, d. h. die Verbindungsstruktur 33 des Werkzeugs 30 gelangt in einen Hinterschnitt zu der Verbindungsstruktur 32 des Einsatzgefäßes 10.
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Schließlich wird gemäß 9c durch Zug Z an dem Werkzeug 30 das Einsatzgefäß 10 in Längsrichtung aus dem Probengefäß 1A herausgezogen. Der Zug Z kann eine reine Axialbewegung sein, zur Unterstützung ist aber auch eine leichte Drehbewegung in Verriegelungsrichtung des Bajonetts möglich.
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In 10 ist eine alternative Ausführungsform der vorübergehenden Verbindung zwischen Einsatzgefäß 10 und Werkzeug 30 durch ein Gewinde 37 anstelle eines Bajonetts wiedergegeben. Hierzu ist das Einsatzgefäß 10 um seine Öffnung 11 herum mit einem Innengewinde versehen, in welches ein am unteren Ende des Werkzeuges 30 angeformtes Außengewinde koppelnd eingreifen kann. Bei der in 10 wiedergegebenen Auslegung der korrespondierenden Gewinde ist in etwa eine ganze Umdrehung des Werkzeuges 30 erforderlich, um das Werkzeug mit dem Einsatzgefäß zu koppeln. Auch das Gewinde 37 ist einstückig an dem Einsatzgefäß 10 angeformt.
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In 11 sind vier verschiedene Gestaltungsvarianten des aus transparentem Kunststoff bestehenden, becherförmigen Einsatzgefäßes 10A, 10B, 10C, 10D wiedergegeben.
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In den 12, 13 und 14 ist eine zweite Variante eines Probengefäßes 1B, hier in Gestalt eines Probenröhrchens, dargestellt. Bei der Blutabnahme arbeitet dieses nach dem Vakuumprinzip, wobei sich das Trennmittel 7 ursprünglich am halbkugelförmigen Boden 40 des Röhrchens 1B befindet. Anders gestaltet im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen ist auch der Stopfen 56, der hier einstückig mit einem als Einsenkung gestalteten Verschluss 6 versehen ist. Der Verschluss 6 bildet mit seiner dem Probenraum zugewandten Innenseite den Mitnehmer 14, welcher gegen den Rand 15 des Einsatzgefäßes 10 anliegt. Der Stopfen 5B kann wiederum entweder durch Verrasten oder durch Verschrauben mit dem Probenröhrchen 18 verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1A
- Probengefäß
- 1B
- Probengefäß
- 2
- geschlossenes Ende
- 3
- verschließbares Ende
- 5A
- Stopfen
- 5B
- Stopfen
- 6
- Verschluss
- 7
- Trennmittel
- 8
- Kolben
- 9
- Kolbenstange
- 10
- Einsatzgefäß
- 10A
- Einsatzgefäß
- 10B
- Einsatzgefäß
- 10C
- Einsatzgefäß
- 10D
- Einsatzgefäß
- 11
- Öffnung
- 14
- Mitnehmer
- 15
- Rand
- 16
- Innenwandung
- 17
- Radialwulst
- 20
- Kappe
- 21
- Verrastung, Gewindeverbindung
- 22
- Rand, Stopfenanschlag
- 30
- Werkzeug
- 32
- Verbindungsstruktur
- 33
- Verbindungsstruktur
- 35
- Längsachse
- 36
- Anschlag
- 37
- Gewinde
- 40
- Boden
- P
- Probe
- P1
- Phase geringerer Dichte
- P2
- Phase höherer Dichte
- Z
- Zugbewegung
