DE1498544A1

DE1498544A1 - Vorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes im Blut

Info

Publication number: DE1498544A1
Application number: DE19641498544
Authority: DE
Inventors: Goldberg Herbert Emanuel
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: American Optical Corp
Priority date: 1963-04-22
Filing date: 1964-04-21
Publication date: 1969-05-22
Also published as: NL6404361A; DE1498544B2; DE1498544C3; GB1010877A; US3296922A

Description

Vorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes im Blut Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes oder der Jauerstoffanreicherung im blut und betrifft insbesondere ein verbessertes meßinstrument zur Bestimmung der Sauerstoffanreicherung im Gesamtblut.
Die bestiiniung des sauerstoffgehaltes im blut liefert bei Klinischen Untersuchungen mit die besten Angaben über verschiedene Kreislauf- und Atemvorgänge. Die norale, Sauerstoffanreicherung im rterienblut ist eine homeostatische Fundametalgröße und jede Absedichung ist dabei von hoher bedeutung. Demeräß besteht eine aufgabe der vorliegenoen Erfindung darin, eine einfache und leicht durchzuführende Bestimmung der absoluten Werte der nrozentualen Sauerstoffanreicherung im Gesamrtblut zu ermoglichen. nin weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Instrument zur Bestimung des Sauerstoffgehaltes im Blut anzugeben, das die Fotwendigkeit einer Hämolyse vermeidet und unabhängig von der Hämoglobinmenge, der Größe, der Form und der Konzentration der Zellen im Blut arbeitet, und zuverlässige Mewfergebnisse über die Absolutwerte der prozentualen Banuerstoffanreicherung liefert, welche von der Geometrie des Instrugentes unabhängig sind.
..eiter wird weit der erfindung angestrebt, eine Bostimmung der Absolutwerte für die Sauerstoffanreicherung in nichthämolysiertem Blut unter Verwendung von Licht vorgegebener. @ellenlänge zu ermöglichen, welches von dem Blut diffus reflektiert wird, Der Reflektionskoeffizient bei einer vorgegebenen ellenlänge soll dann für eine absolute Bestimmung der rozentualon Sauerstoffanreicherung der Slutprobe verwendet werden können.
Eine neue ekeltro-optische Doppelstrahlanordnung soll dabei die Bestimmung der prozentualen sauerstoffanreicherung im Gesamtblut erleichtein, wobei Licht liner ellenlänge verwendet wird, die in gleicher Weise von dem Cxyhämoglobin und wie von dem reduzierten Hämoglobin des blutes reflektiert wird, worauf dieses Licht mit Licht von einer anderen Wellenlänge verglichen wird, von der man weiß, daß sie vom Cyxhämoglobin relativ weitgehend reflektirt und vom reduzieren Häoglobin stark absorbiert wird. mit der Erfindung soll weiterhin ein Instrument der obengenannten Art angegeben werden, das sich augerordentlich mkompakt aufbauen, leicht transportieren und ohne besondere Erfahrung und Ausbildung bedienen läßt. um aiese und eitere Aufgaben zu lösen, die sich aus der noch flogensen näberen Beschreibung ergeben, wird mit der Erfidnung eine Jorrichtung mit einen elektrooptischen Cystem angegeben, dkie darauf berhut, daß Eicht von dem unhäoglysierten, unverdünnten Blut zurückreflektiert od.) öifi:us reflektiert wird, und daß die Differenz in den Intensitäten zweier strablen des reflektierten Bichves weit verschiegenen vorgegebenen Bellenlängen zur Bestimmung des vrozentuälen Sauerstoffgekoltes im Blut ve2 den et wird. das verhätnis zwischen dem cxyhämoglobin und dem gesamten nämoglobin im Blut ermöglicht eine Messung der Sauerstoffanreicherung und bei der optischen Bestimmung der Sauerstoffanreicherung wird davon ausgegangen, daß das mämoglobin nur 15 Cxyhämoglobin und als reduziertes hämoglobin vorlie-t. zür die optische Bestimmung des Vermältnisses zwischen dem Cxyämoglobin und dem gesanten hänoglobin verwendet sich vorliegende Erfidnung ein Doppelstrahlprinzip, wobei ein Lichtstrahl mit einer vorgegebenen Vellenlänge (ungefähre 805 m/ u(millimikron)), der von einer Blutprobe diffus reflektiert wird, mit einem Lichtstrahl einer anderen. Wellenlänge (ungefähr 660 m µ (millimikron)) verglicnhen wird, der von der bleichen Blutprobe gleichzeitig siffus reflektiert wird. Der reflektierte Strahl von 805 Millimikorn wird in seiner Intensität von dem Gehalt an uerstoff oder Cxyhämoglobin im lut Kaum beeinflunt, währende die Kntensität des reflektiegten Strahles mit 600 m u (Millimikron) stark von desi Gehalt an Sauerstoff oder Cxyhämoglobin im blut abhängt, wobei aber beide im wesentlichen gleichmßig von Veränderungen in den Gesamtgehalt an hämoglobin beeinflußt werden.
Der Reflektionsgrad des Lichts mit 805 mZu (Millimikron) wird als Standard genommen und mit deLl Rerlektionsgrad des Lichts mit 66 m/u (£dlliiüilcron) verglichen. Die Änderung der lntensitat des einen strahls, die notwendig ist, um ihn in Intensität dem anderen Strahl anzugleichen, dient als daß für die Suarstoffanreicherung.
Die Sauerstoffanreicherung wird also bestimmt, indem der eine von dem jlut reflektierte Strahl mit 660 m/u (millimikron) so weit geschwächt wird, daß seine Intensität der Intensität des von dem gleichen nlut reflektierten strahles mit 805 Millimikron entspricht, wobei die Differenz in den Intensitäten der beien strahlen gemessen wird. Dies wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß eine einstellbare Lichtschwächvorrichtung in den eg des reflektierten Lichtstrahles mit 660 m/u (iillimikron) so eingesetzt wird, daß bei Verstellung der Lichtschwächvorrichtung mehr oder welliger von diesem Licht hindurchgelassen wird. Die Lichtschwächung, die zu einem Gleichgewicht der Intensitäten der beiden strahlen führt- was von der Sauerstoffanreicherung abhängtergibt sich aus der Stellung, auf die die Lichtschwächvorrichtung eingestellt werden muß. An der Lichtschwächvorrichtung oder Lichtschwächer ist zweckmäßig eine Feineinstellung vorgesehen, an der nach einer entsprechenden Machstcllung die prozentuale Sauerstoffanreicherung direkt abgelesen werden kann.
@@r die Feststellung wa@@ nach Verstellen des Lichtschwächers ein AUsgleich oder ein Gleichgewicht in den intensitäten der beiden Lichtstrahlen erreicht ist, ist ein foto-elektrisches System bvorgesehen, das eine Fotozelle für den durch den Lichtschwächer gerichteten strahl und eine andere Fotozelle umfaßt, welche ### den anderen Eichtstrahl aufnimmt. imine Differenz in den elektrischen Ausgangssignalen der Fotozellen, welche der DIfferenz in der Intensitäten des jeweils aufgenommenen Lichtes entspricht, wird von einem Meßgerät angezeigt, dessen Aullpunkt in der Mitte liegt, um die Unterschiede in den Ausgängen der Fotozellen anzuzeigen Wenn der Zeiger des Meßgerätes in der normalen. Ruhestellung steht, ist dies eine Anzeige dir, daß der Lichtse Mächer so eingestellt ist, daL sich die IIltensitaten des von den Fotzoellen jeweils aufgenommenen Lichtes einander entsprechen und ein ablesen der an dem Lichtschwächer vorgenommenen inse-llung liefert dann cleichzeitig eine Anzeige der prozentualen Sauerstoffsättigung des Blutes.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung und weitere konstruktive Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgemden näheren Beschreibung, in der auf die beigerägten Zeichnungen bezug genom@en wird.
In den Zeichrungen ist: 1 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 2 eine schemstische Darstellun eines optischen systems bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 3 üiiiC Braufsicht, bei der Weile meggebrochen sind, um die inneten Dgstundteile zu zeigen; Fig. 4 ein vertikaler guersemnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 1 in Michtung der F@eile; Fig. 5 und 6 vertikale uerschnitte entlang der Binien 5-5 und 6-G von Fig. 3; Fig. 7 eine Teilansicht entlang der linie 7-7 von Fig. 6 in Richtung der gezeigten Pfeile; Fig. 8 8 ein @ussch@itt aus einer Kbekansicht dieses Ausführungsbeispieles der Erfidnugn, wobei einige Weile fortgelessen worden sina, um die inneren Bestandteile zu zeigen; und Fi. 9 eine schsmtische Darstellun der bei dem Ausfürhungsbeispiel der Erfindung verwendeten elektrischen. Bchaltung.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das aus dem Instrument 20 besteht, welches ~in auf der Grundglatte 24 befestigtes Gehäuse 22 besitzt. Das Gehäuse 22 ist vorne mit einer Grontplstte 2:6 versehen und trägt am rückwärtigen Ende der Oberseite einen Ständer 28, auf den eine Cüvette 30 mit einer Blutprobe aufgesetzt wird, wenn die auerstoffanreicherung im Blut bestimmt werden soll.
Innerhalb des Gehäuses ist vertikal auf die Grundplatte 24 ein Hauptgestell 32 (Fig. 3) aufgesetzt, welches das schematisch in Sig. 2 gezeigte optische system 34 enthält. eben dem Gestell 32 ist ferner an dessen einer Seite das Lampengehäuse 36 auf der Grundplatte 24 angebracht. Das Lampengehäuse 36 besteht vorzugsweise aus Blech mit geschlitzter Deckfläche 38 und umschließt die Lampe fast vollständig, laLut aber gleichzeitig noch Luft an der in dem Gehäuse angeordneten Lampe 40 vorbeist eichen.
Die lsmpe 40, die eine übliche Wolframfadenlampe sein kann, ist horizontal herausnehmbar in den sockel 42 im oberen Abschnitt des Lampengehäuses 36 eingesetzt, welcher an der Rückseite des Lampengehäuses 36 (siehe Fig. 3 und 8) befestigt ist. bin an dem Lampengehäuse 36 befestigter elektrisch leitender Federarm 44 stellt die elektrische Verbindung mit dem Mittelanschluß der Lampe 4O her und dient gleichzeitig dazu, die Lampe 40 in dem Sockel 42 fest zu halten. (siehe Fig. 8). Der Arm 44 ist gegen das Lampengehäuse 36 elektrisch isoliert.
In der unteren hälfte des Lampengehäuses 36 ist genügend Platz für eine Ersatzlampe 40' vorhanden, welche der Lampe 40 entspricht, und das eine dem en der Lampe 4C angreifende# gegenüberliegende Ende des Armes 44 dient gleichzeitig auch zum Festhalten der Ersatzlampe 40'. Die Lampen 40 und 40 sind durch Teile 43, die die lampensockel halten, elektrisch gegen das Lampengehäuse 36 isoliert.
Für die beleuchtung des optischen systems 34 ist in der seite des Lampengehäuses 36 eine dem Gestell 32 gegenüber-Figegende (siehe Fig. 8) Offnung 46 vorgesehen. In Linsenhaltern 50 befestigte Kondensorlinsen 48 sind koaxial zu der Offnung 46 in dem gestell 32 angeordnet, um das Licht von der Lampe 40 aufzufangen und entlang der achse 52 des optischen Systems 34 weiterzuleiten. 2i) dem Lampengehäuse 36 ist wieterhin ein sphärischer Konkavspiegel 47 befestigt, der die von ihm aufgefangenen Lichtstrahlen auf die Achse 52 reflektiert.
Fig. 2 zeigt, daß das optische System 34 neben den Kondensorlinsen 48 einen wärmeabweisenden Spiegel 54 besitzt, der als dichroitischer Reflektor Licht im oberen Infrarotbereich durchläßt und die übrigen Wellenlängen reflektiert. Der Spiegel 54 ist innerhalb des Systems 34 direkt unterhalb des Ständers 28 angeordnet, wie dies aus Fig. 4 zu ersehen ist, so daß seine ebene Oberfläche in einem Wintgel von ungsfähr 45° gegenüber der Achse 52 geneigt ist. Der Spiegel 54 reflektiert daher nur einen Teil des die Achse 52 entlanglaufenden lichtes, und zwar im wesentlichen rechtwinklig entlang der Achse 53 nach oben zu dem Ständer 28, um die in der Cüvette 30 enthaltene Blutprobe B zu beleuchten, wenn diese auf den Ständer 28 aufgesetzt ist. Der übrige Teil des clie-chse 52 entlanglaufenden Lichtes geht durch den @@iegel 54 hindurch und wird innerhalb des Gehäusese 22 zerstreut.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung ist der sgiegel 54 so gewählt. daf er Licht aller wellenlängen in dem Bereich von ungefährt 500 mµ (Millmikron) bis ungefähr 900 m/u (Millimikron) reflektiert und INtrarotlicht von etwa 900 m/u (Millimikron) aufwärts durch die wifnung 55 (iehe Fig. 6) in dem Kittelgehäuse 32 austreten läßt, wobei das durchgelassene Licht in dem Gehäuse 22 zerstreut wird.
In deu Gestell 32 (siehe Fig. 2, 4 und 7) ist eine Kolimatorlinse 56 so angeordnet, daß sie einen Teil des von der blutprobe B, die auf uem Ständer 28 angeordnet ist, schräg reflektierten Lichtes aufnimmt und entlang der optischen Achse 60 weiterleitet. Diese Linse wird von der halterung 58 gehalten. ntsprechend dem Deppelstrahlprizip nach der vorliegenden Erfindung wird das von einer auf den Ständer 28 aufgesetzten blutprobe zurückreflektierte Licht mittels eines dichroitischen otrahlenteilers 62, der auch in dem Gestell 32 gehaltert ist in zwei Teile oder strahlen unterteilt. Der Strahlenteiler 62 nimmt das entlang der Achse 60 laufende Licht auf.
Der dichroitische Strahlenteiler 62 ist so gewählt, daß er licht mit einer wellenlänge von ungefährt 700 mµ (Millimikron) reflektiert und Licht mit wellenlängen unterhalb von ungefähr 700 mµ (Millimikron) durchläßt, wenn er in den Lichtweg eingeschaltet wird. Der strahlen teiler 22 ist vertikel in dem Gestell 32 so gehaltert, daß er unter einem winkel von ungefähr 45° gegenüber der Achse 60 (siehe Fig.2 und 4) angeordnet ist. Auf diese weise wird das die Achse 60 entlanglaufende licht von dem Starhlenteiler 62 in zwei Teile oder Strahlen 64 und 66 (siehe Fig. 2) unterteilt; ein strhal 64 bestcht aus Licht unterhalb von 700 m/U (Millimikron) und wird von dem strahlenteiler 62 in der Richtung der Achse 60 durchgelassen, während der andere strahl 66, der aus Licht oberhalb von 700 m/u (Millimikron) ellenlänge besteht, entlang der um ungefährt 90° gegenüber der Achse 60 versetzten Achsed 67 refektiert wird. bas Innere des Gestelles 32 enthält, wie Fig. 4 ziegt, eine @nzahl von Tohlräumen. Jeder dieser Hohlräume kann eine oder zwei geeichte Fotozellen 68 und 70 aufnehmen, welche in Richtung der Achsen 60 und 67 jeweils so aufgestellt sind, daß sie die lichtstrahlen 64 und 66 empfangen. Eine Kollimatorlinse 74 und ein Interferenzfilter 76 sind nebel der otozelle 68 in einer linsenhalterung 72 (ziehe Fig. 2 und 4) am Gestell 32 befestigt. Das Filter 76 ist so ausgebildet, daß es nur Licht aus einen engen wellenlängenbereich von ungefähr 66 (, m/u (Millimikron) hindurchläßt, so daß die Fotozelle 68 im wesentlichen nur Bicht it 660 m/u (@ millimikron) wellenlänge zur dem durch die Linsen 74 darauf gerichteten strahl 64 aufnimmt. bLS Tilter 76 kann an die Einsenhalterung 72 angeklebt oder auf anderen weise daran befestigt sein.
Eine ähnliche Linsen- und Filteranordnung ist vor der Fotozelle 70 vorgesehen, wobei die Kollimatorlinse 73 mittels der malterung 80 in dem Gestell 32 befestigt ist und das Interfernezfilter 82 an die Halterung 80 angeklebt oder in anderer weise daran angebracht ist. Das Interferenzfilter 82 ist so ausgebildet, daß es nur einen engen ellenlängenbereich von ungefahr 805 m/u (millimikron) durchläßt, so daß die Fotozelle 70 im wesentlichen nur Licht mit 805 m/u (millimikron) aus dem mittels der Dinse 78 darauf gerichteten strahl 66 ### aufnimmt.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet ilt dem Doppelstrahlprinzip, wobei eine Differenz in den Intensitäten der Lichtstrahlen mit 805 und 660 m/u (Millimikron) wellenlänge, die diffus von einer Blutprobe reflektiert werden, eine Messung der Gauerstoffan eicherung in der probe ermöglicht. Zu die sein zwekce ist ein Bichtschwächer mit veränderlicher blende vorgesehen, der das die Achse 3-0 entlanglaufende Licht aufnimii-.t und eine Vorrichtung zur Veränderung der Intensität des auf die Fotozelle 68 auftreffenden Lichtes weit 660 mµ (Millimikron) darstellt. mie aus der nachfolgenden beschreibung noch deutlicher hervorgeht, ermöglicht eine Drehverstellung des Lichtschwächers 84 eine mehr oder weniger starke Veränderung der Intensität des hindurchgehenden Lichtes. Auf diese weise kann die Differenz in den Intensitäten der Lichtstrahlen mit 660 und 805 m/u (Millimikron), die auf die Fotozelle 68 bzw. 70 auftreffen, mittels der für ein Gleichgewicht der Intensitäten der Strahlen mit 660 m/u (Millimikron) und lait 805 m/u (lillimikron) erforderlichen Nachstellung des Lichtschwächers 84 bestimmt werden.
Die wärke der von den Lichtschwächer 84 bewirkten Lichtschwächung entspricht dann dein Verhältnis der lntensitäten in dem von der blutprobe reflektierten Licht und ist somit eine Euntkion der @auerstoffanreicherung.
Die otozellen 68 und 7w sprechen auf die @@nge des auf sie auftreffenden Bichts an und liefern jeweils ein elekstriches Ausgangssignal, welches der Stärke oder der Intensität des einfallenden Lichtes entspricht, in solchts Ausgangssignal der Fotozellen 68 und 70 wird durch eine elektrische Verstärkung und Kopplungsschaltung, die nachstehand noch ii einzelnen beschrieben wird, geleitet und läßt dann das Meßgerät 86 auf der Vorderrand 26 (siche Fig. 1, 4 und 9) ansprechen. Eine Veschiebung des Zeigers g; auf dem Meßgerät 86 zeigt also eine Abweichung von dem Geleichgewicht bezäglich der von den Fotozellen 68 und cit aufgenommenen Lichtmenge an. wenn der zeigter 88 nicht abgelenkt ist, sondern auf der iLnzeigemarke 90 am Meßgerät 86 ruht, bedeutet dies, daß das durch den Lichtschwächer 84 hindurchgehende Licht so weit geschwächt ist, daß die Intensitäten der auf die Fotozellen 68 und 70 jeweils auftretenten Strahlen einander gleich sind.
Für nähere Einzelheiten des Lichtschwächers 84 ergibt sich anm besten us fen Jif. 2, 3 und 4, daß der Eichtschwähcer 84 eine teilweise transparente und teilweise lichtundurchlässige scheibe Bo besitzt, die auf einer welle 94 befestigt ist. Die welle 94 ist in vorgprüngen 96 und 98 des uestelles 32 gelagert. sie Scheibe 92 ist mit Filfe der Fülse 95 koaxial auf der elle 94 befestiçt. Die ülse 95 erstreckt sich durch eine Sentralöffnung 97 in der Scheibe 92 und ist an diese angeklebt, mit dieser veskeilt oder auf andere weise an der Scheibe 92 befestigt. Fschdem die Fülse 95 auf die welle 94 aufgesetzt ist, wird sie auf der Welle 94 mit milfe einer Feststellschruabe 100 befestigt, wodurch die elle 94 und die Scheibe 92 eine drehbare inheit bilden. wie die £ig. 2 und 4 zeigen, besitzt die scheibe 92 einen solchen surchmesser, dal:: sie in dem entlang der Achse 60 ve laufenden lichsweg alles auf die Fotozelle 68 gerichtete Licht mit Aushshme des reiles, der aurch den transparenten Abseanitt 102 hindurchläuft (siche Fig. 2), unterbricht.
Nach einem weiteren vortielhaften workmal der Erfindung kan die Weheibe 92 aus lichtundurchlzässigem Metall hergestellt sein, das ein seiralschlitz mit veränderlicher Dreite in Klchtung des Radius der Scheibe besitzt. Die Scheibe kann aber auch aud klafem Glas 104 hergestellt sein, auf dessen einer seite eine lichtundurchlässig schicht 106 aufgebracht ist, die einen spiralförmigen transparenten Abschnitt 1o2 mit veränderlicher Breite in Richtung des liauius der Scheibe besitzt. Die scheibe 92 ist so angeordnet, daß die optische Achse 60 immer einen konstanten radialen Abstand von der Achse 93 durch den Mittelpunkt der Scheibe 92 besitzt, so daß, auch enn die Scheibe gedreht wird, die Achse 60 inner im wesentlichten durch den Mittelpunkt des Schlitzes oder des spiralförmigen transparenten, abschnittes verläuft.
Der spiralförmige transparente abschnitt erstreckt sich nicht vollständig um die scheibe herum, so daß ein eil der scheibe übrig bleibt, der dem die Achse entlanglaufenden Licht vollstandig den eg versperrt.
An einem seiner ENden besitzt der transparente abschnitt 102 eine solche breite, daß er im wesentlichen alles durch das Interferenzfilter 76 gehende Licht auf die Fotozelle 68 auftreffen läßt, während an deX gegenüberliegenden schmalsten Ende alles Licht unterbrochen wird.
Der Abschnirtt 102 besitzt also zwischen seinen beicien Enden eine progressiv veränderliche Breite.
Die Scheibe 92 ist mit einen Rand 108 versehen, und auf diesem Eand 1G8 ist mit Hilfe eines Federgliedes 109 eine Skala 110 befestigt. Die Skala 110 besitzt eine Einteilung 112, die entsprechend der breite des transparenten ; schnittes 102 geeicht ist. Wie oben bereits erwähnt, ist die Stärke der von dem Lichtschwächer 84 bewirkten Lichtschwächung ein baß f-ur das Verhältnis der Intensitäten der von der Blutprobe reflextierten DIchtstrahlen und somit eine Funktion der Sauerstoffsättigung. Die Skala 110 wird daher so geeicht, daß sie direkt die prozentuale Sauerstoffsättigung angibt, und die Einteilung 112 ist entsprechend den Veränderungen in der breite des transparenten Abschnittes 102 so gewählt, dabei der vom Lichtschwächer 84 bewirkte Lichtschwäcnungsgrad ai. der skala direkt als prozentsatz der Sauerstoffanreicherung angegeben wird. eine Vergrößerungslinse 114 (siehe Fig. 1 und 5) dient auf der Frontplatte 26 zunm vergrößerten Betrachten der Skala 110 und in Bezugsstrich 116 auf der Linse 114 ermöglicht eine genaue Ablesung der Teilstriehe 112. ar die Fandbetätigung des Lichtschwächers 84 ist eine bec.-ienungsscheibe 118 vorgesehen, die einen gezahnten Rand 120 besitzt und an dem unteren Ende der welle 94 befestigt ist. Die Frontplatte 2:6 ist mit einer Schlitzöffnung 122 versehen (siehe Fig. 1 und 4), durch die der Rand der Scheibe 118 zugänglich ist, so daß er mit dem Daumen oder den Fingern betätigt werden kann.
Ein Drehen an der scheibe 118 bewirkt eine Drehung des Dichtschwähcers 84, wodurch die Breite des Transparentabschnittes 102 in den die achse 50 entlangluafenden Licht weg eingestellt wrden kann.
Der Ständer 28 für die Cüvette 30 erstreckt sich von dem Gestell 32 aus nach vorne und ist mit einer transparenten Glasplattte 124 (siehe Fig. n und Z) versehen, die mitten über dem Spiegel 54 angeordnet ist. Die Cüvette 30, die eine auf ihren Sauerstoffgehalt zu untersuchende Blutprobe B enthält, wird auf die Platte 124 aufgesetzt un dabei mit Hilfe des Zentrierungsringes 125 auf die Achse 53 (siehe Fig. 2) zentriert, entlang der das von dem Spiegel 54 aufwärts geleitete Licht luft, Der Ring 126 besitzt eine Mittelöffnung 128, die so ausgebildet ist, daß sie gerade die Cüvette 130 aufnehmen kanni wenn diese mit der Grundflächew direkt auf die Platte 124 aufgesetzt wird. Um nach Möglichkeit den Eintritt von %Streulicht in das optische Systen 34 durch Reflektion an der Platte 124 zu vermeiden, kann die Unterseite der Platte 124 mit einem lichtabsorbierenden und reflexvermindernden Belag (nicht dargestellt), wie beispielsweise "flock" oder einer schwarzen ?arbe in den Absehnitten versehen sein, die Cen Bereich umgeben, auf den die Grundfläche der Cüvette 30 aufgesetzt wird.
Es ist wesentlich#, daß die Grundfläche der Sävotte 30 ganz sauber ist,w enn sie auf die @latte 124 afgesetzt wird, damit in der blutprobe B eie maximale Reflektion des Lichtes erfolgt.
Um eine einfache Prüfung des bodens der Cüvette AL zu ergöglichen, ist die äußere Oberfläche des Ringes 126 lLonkavzylindrisch ausgebildet und mit einer spiegelflche versehen. bevor die Cüvette c auf die Platte 24 auïgesetzt wird, kann sie nahezu auirecht über die Spiegelflache des ringes 126 gehalten werden, so das. die konkave spiegelfläche des Ringes 126 ein Vergröertes Spiegelbild des bodens der Cüvette 30 erzeu t. Auf diese Weise kann der Boden der Cüvette 30, unmittelbar bevor er auf die Platte 124 aufgesetzt wird, leicht auf Reinheit geprüft worden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Blutprobe B beeinträchtigt wird.
Vor der prüfung einer Blutprobe B auf den Sauerstoffgehalt wird das Gerät 10 geeicht, damit die prozentuale Sauerstoffsättigung genau angegeben wird und vor jeder Untersuchung der Blutproben wird auch das Instrument auf Genauigkeit geprüft.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindugn wird das Instrument 10 so geeicht, daß alle abgelesenen Prozentgehalte an Sauerstoff unabhängig von der Geometrie des Instruments Absolutwerte des Suauerstoffgehaltes darstellen. Um dies zu erreichen, ist an dem Schwenkhalter 132 , der an dem Ständer 28 gelagert ist, ein Standard 130 befestigt, der vor und nach der ausführung der mit der Cüvette 30 (siehe Sig. 1, 2, 3 und 6) vorgenommenen Untersuchungen je nach Wunsch in eine Stellung auf der Platte 124 geschwenkt werden kann.
Der Standard 130 besitzt im wesentlichen die gleiche Form und Gestalt wie die Grundfläche der Cüvette 30.
Der nalter 132. ist Gelenkig an dem ständer 28 aufgehängt, so daß damit der Standard 30 flach auf die llatte 124 ausgesetzt werden kann.
Der Standard 130 besteht aus einem Matenal wie beispielsseise einer Keramik oder einem gefärbten glas, das die Eigenschaft besitzt, daß es Licht mit 805 und 660 mµ (Milimikron) in genau dem gleichen Verhältnis diffus reflektiert wie das Gesmatblut bei einem vorgegebenen Sauerstoffgehalt von beispielsweise 85 %. wobei sollte darauf hingewiesen werden, daß mit der Verwendung des, standards 130 für die eichung des Instruments die -leichen Brgebnisse erzielt werden, wie mit sauerstoffangereichertem Blut, das stattdessen verwendet wird.
Aus der beschreibung wird sich weiter noch ergeben, daß" das Instrument also tatsächlich fllr das Gesamtblut geeicht ist. Jedesmal wenn der standard 130 auf die Platte 124 aufgelegt wird, muß der Bichtschwächer 84 so eingestellt werden, daß die Skala 112 an dem anzeigestrich 116 85% Sauerstoffsättigung anzeigt, Nach einem weiteren merkmal der Erfindung ist hierfür ein Verstellmechanismus vorgesehen, der am deutlichsten aus den Fig. 3, 6 und 7 hervorgeht und allgemein mit 136 bezeichnet ist. r dient dazu, den Lichtschwächer 84 automatisch jedesmal dann, wenn der standard 130 in die Gebrauchsstellung auf der Platte 124 geschwenkt wird, in die Stellung zu bringen, die dem oben erwähnten vorgegebenen Sauerstoffgehalt entspricht.
Der Mechanismus 136 wird durch betätigung des Dedienungsarmes 134 (siehe Fig. 1 und 3) in Gang gesetzt, wobei dieser gleichzeitig dazu dient, den Standard 130 auf die platte 124 zu und von dieser fort zu Schwenken.
Eine nähere Betrachtung der Fig. 3 und 6 zeigt, daß der Bedienungsarm 138 an dem einen Ende der sich horizontal durch das Gestell 32 erstreckenden elle 140 befestigt ist0 Die welle 140 ist nahe an dem Bedienungsarm 138 in Lagerblöcken 142 und am gegenüberliegenden Ende in uem Gestell gelagert0 Auf das äußere Ende der well 140 ist der sich rückwärts in das Gehause 24 erstreckende hebel 144 aufgekteilt. Der Hebel 144 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf Flachmaterial hergestellt, welches zu der am besten in Fig. 6 gezeigten orm gepreßt ist. ..ein der nebel 144 durch betätigung des Bedienungsarmes 138 gehoben und gesenkt wird, dient er dazd, den Standard 130 auf die Platte 124 zu und von dieser fort zuschwenken und gleichzeitig den Verstellmechanismus 136 zu betätigen.
Für die Betätigung des Standards 130 ist der Hebel 144 mit einem zweigabeligen ENdabschnitt 146 (siehe Fig.
6 und 8) versehen, der auf' den Stift 148 paßt, der sich seitlich vonder Stange 150 erstreckt. Die Stange 150 ist vertikal verschiebbar in Vorsprängen 152 und 154 des Gestelles 32 gelagert. An der Stange 150 ist ein Block 156 befestigt, der einen Anschlagstift 158 tragt.
Der Stift 158 greift an einem vertikal angeordneten federgehärteten Anschlagdraht 160 an, dessen unterstes Ende an einem Vorsprung 162 des Gestelles 32 befestigt ist. Der ANschlagdraht 160 ist gegen den stift 158 vorgespannt.
Das oberste lande des Anschlagdrahtes 16u ist mittels der Schiebeverbindung 164 (siehe Fig. 8) mit dem Schwenk0 arm 166 verbunden, der den Halter 132 an dem Ständer 28 schwenkt. Die Schiebeverbindung 164 wird von liner Drahtschlaufe 168 gebildet, die an dem hebelarm 166 befestigt und durch die das obere Ende des Anschlagdrahtes 160 geführt ist. wie man am besten aus Fig. 8 ersehen kann, ist der obere Teil des ANschlagdrahtes 16w gegenüber de unteren leil infolge der biegungen 17t und 172 versetzt, so dalj sich der ANschlagdraht 160 nach links in i'g.. 8 gesehen bewegen wird, wenn sich der Anschlagstift 158 um die Biegung 170 bewegt. Nierbei bewirkt er, daß der Arm 166 sich von Fig. 8. aus betrachtet im Uhrzeigersinn bewegt. dadurch wird der Halter 132, der den Standard 130 trägt, nach oben und von der Platte 124 fort geschwenkt. wenn der ANschlagstift 158 unter die Biegung 170 bewegt wird, vird der Anschlagdraht 160 gezwungen, sich in entgegengestetzte Richtung, d.h. nach rechts in Fig. 6, zu bewegen, wobei sich der Arm 166 gegen den Uhrzeigersinn dreht. hierbei wird der tialter 132 abwärts geschwenkt, wobei der Standard 130 auf die platte 124 aufgelegt wird, so daß er das darauf von dem tilter 54 gerichtete Licht aufnehmen kann. Daher sind, wenn der Bedienhungsarm 138 in seiner oberen Stellung ist, der hebel 144 und die Stange 150 in ihren unteren Stellungen, wobei der Standard 130 in Betriebsstelung auf der Platte 124 ruht. Wenn der Bedienungsarm 138 gedrückt viird, werden der hebel 144 und die Stange 15£ gehoben und der Standard 130 wird von der latte 124 abgeschwenkt.
Zusätzlich zu seiner Funktion zum eben und Senken des Standards 13C bietet der Mebel 144 die möglichekit zur gleichzeitigen Detätigung des EInstellmechanismus 136, der den Lichtschwähcer automatisch so einstellt, daß auf seiner-ala 110 jedesmal dann 85 % Sauerstoffanreicherung zu lesen ist, wenn der Standard 130 auf die Platte 124 aufgelegt ist.
Der EInstellmechanismus 135, der am deutlichsten in den in Fig. 3 und 7 dargestellt ist, umfaßt das Rad 174, das einen einzigen, nach oben gerichteten Antriebsstift 176 besitzt Das Rad 174 ist an dem äußeren Ende der welle 94 befestigt. Mit dem Rad 174 steht das drehbar an der Oberseite des Gestelles 32 befestigte Zahnrad 178 in Eingriff, um das Rad 174 mit der welle 94 anzutreiben. Das Zahnrad 178 ist mit zwei ANtriebsstiften 180 und 182 versehen. Das Zahnr"td 168 und das Rad 164 werden von dem Hebelarm 184 betätigt, der sich darüber hinaus erstreckt und beim Angreifen der Stifte 176, 180 und 182 eine Drehung des Zahnrades 178 und des 1des 174 bewirkt0 Um den Hebelarm 184 quer über die entsprechenden ieitenflächen des Rades 174 und des Zahnrades 178 zum Angreifen an den Stiften 176, 180 und 182 schwenken zu können, ist dieser hebelarm 184 schwenkbar auf dem Bolzen 176 gelagert, der von dem Vorsprung des Gestelles 32 gehalten wird. Der nebelarm 184 wird mittels der Stange 190 auf die Stifte 176, 180 und 182 zu und zurück bewegt, wobei die Stange 190 an dem nnde 192 in den Hebelarm 184 eingeklinkt ist. Das gegenüberliegende Ende der stange 190 erstreckt sich durch ein seitlich angebrachtes Zungenteil 194 des debels 144 und ist über eine Stangenfederanordnung, die am besten aus den Fig.
6, 7 und 8 hervorgeht, federnd damit verbunden. Der Kragen 196 greift an der Unterseite des Zungenteils 194 des iiebels 144 an, wenn der Hebel 144 abwärts bewegt wird, wobei die Stange 19u den nebelarm 144 auf die strifte 176, 180 und 182 zu zieht. im dem anderen L'nde des Zungenteils 194 greift das eine Ende der weder 198 an, die von einem Rragen 20£ auf der Stange 190 festgehalten wird. Daher stößt bei einer Aufwärtsbewegung des Hebels 144 das Zungenteil 194 gegen die wieder 198 und drückt ie Stange 190 federnd aufwärts, wobei sich der Rebelarm 184 von den Stiften 176, 180 und 182 fortbewegt.
Der Hebelarm 184 ist immer auf die Stifte 176, 180 und 182 zu durch eine Feder vorgespannt, deren eines Ende 204 an dem Gestell 32 und deren anderes Ende 206 an dem Hebelarm 184 befestigt ist0 Die Feder 198 besitzt jedoch eine solche Federkraft, daß sie die Spannung der leder 202 überwinden kann, ohne nennenswert zusammengedrükct zu werden, während sie gleichzeitig eine federnde Verbindung zwischen dem Tebelarm 144 und dem Hebelarm 184 herstellt.
Der hebelarm 184 ist mit einer V-förmigen I-ut 208 versehen, die, wenn sie gegen den Antriebsstift 176 bewegt wird, bewirkt, daß das Rad in eine Stellung gedreht wird, in der der stift 176 in der Basis der Nut 208 zentriert wird, wie dies Mit ausgezogenen Linien in Beim. 3 und mit gestrichelten Linien in Fig. 7 dargestellt ist.
Der Antriebsstift 176 ist relative zur Skala 110 des Lichtschwächers 84 so auf dem Rad 174 angeordnet, dalc die Skala 110 an dem Ablesestrich 116 85 @ Sauerstoffgehalt anzeigt, wenn der Stift 176 in der Nut 208 zentriert ist.
Die ANtriebsstifte 180 und 182 sind auf dem Getrieberad 178 so angeordnet, daß sie entlang einer Linie parallel zu der Kante 210 des hebelarms 184 verlaufen und von diesen einen geringen Abstand besitzen, wenn der Antriebsstift 176 in der But 208 zentriert ist, wie dies am klarsten mit gestrichelten Linien in iig. 7 dargestellt ist.
Wenn der Hebelarm 184 von den Atriebestiften 176, 180 und 162 fortbewegt ist, so daß der Lichtschwächer 184 frei von hand auf andere Linstellungen als auf 85 % betätigt werden kann, nehmen die ANtriebsstifte unterschiedliche Stellungen ein, je nachdem in welche Stellung der Dichtschwächer 84 durch Drehen an der scheibe eingestellt worden ist.
Bei der Rückstellung des Lichtschwächers 84 bewirkt eine Bewegung des Rebelarms 184 auf die Antriebsstifte 176, 180 und 186 zu, daß dessen kante 21G zuerst an einem - ciem am nächsten liegenden- der Stifte 18e oder 182 angreift, was eine Brehung des Zahnrades 178 bewirkt, welches das Rad 174 antreibt, um den daran befestigten Stift 176 ungefähr in @öhe der Rut 208 zu bringen.
Nachgem eine Seite der Rut 208 mit dem Stift 176 in Dingriff gekomen ist, wird der stift 174 über den stift 176 weiter angetrieben, bie die Zentrierung des Stiftes 176 in der Nut 208 erfolgt. Sodann ist der Dichtschwächer auf 85 Sauerstoffsättigung eingestellt.
Die Antriebsstifte 180 und 182 und das Zahnrad 178 bewirken, daß der Antriebsstift 176 in eine Stellung georacht wird, in der der in die jut 208 eingreift, und die geneigten seiten der Luten 08 übernehmen dann die Zentrierung des Stiftes 176 für die genaue Einstellung des lichtschwächers 84.
Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sich, daß, wenn der Dedienungsarm 138 gedrückt wird, der Mebel 144 gehoben wird, um den standard von der Platte 124 weg nach oben zu schwenkan und das Aufsetzen einer Cüvette 3L; auf die Platte 124 zu ermöglichen. Gleichzeitig be-Wirkt das heben des Mebels 144, daß die Stange 190 den flebelarm 184 des EInstoellmechanismus 136 von den ANtriebsstriften 176, 180 und 182 an dem Rad 174 und dem Zahnrad 178 fortbewegt, so daß der Dichtschwächer 184 durch betätigung der Rändelscheibe 118 frei von hand eingestellt werden dann, Die weder 141 an dem Mebel 144 ist an dem einen Ende (siehe Fig. 6) mit einem Bund 143 oder dergl. versehen, der jedesmal dann an der Scheibe 118 angreift, enn der Mebel 144 gehoben ist. ,wenn dies der Fall ist, liefert der Bund 143 eine leichte Reibung an der bcheibe 118, wodurch der Lichtschwächer 84leichter auf die gewünschten Werte eingestellt werden kann, ohne vorzulaufen, und der Dichtschwächer wird auch besser in der gewünschten Einstellung gehalten, wenn die scheibe 113 losgelassen wird, wenn die Cüvette entfernt ist und der Bedienungsarm 138 in seine obere Stellung gebracht wird, dann wird der nebel 144 abgesenkt, wobei der Standard 130 in die betriebsstellung auf der Platte 124 geschwenkt wird. as Benken des Hebels 144 bringt gleichzeitig den Liebelarm 184 mit den Antriebs stiften 176, 180 und 182 in Berührung und bewirkt dabei, daß der Mebelarm 184 das Zahnrad 178 und das Rad 174 (des Einstellmechanismus 136) antreibt, wodurch der Lichtschwächer 84 in eine Stellung zurückgestellt wird, in der die Eichung auf der skala l der von dem Standard 130 dargestellten sauerstoffsättigung entspricht.
ANgesichts der Tatsache, daß die Blutpartikel irreguläre Form besitzen, erfordert eine genaue Kessung des Sauerstoffgehaltes oberhalb und unterhalb von 85%, daß ie Pltuprobe gerührt wird, um die Partikel ungeordnet zu halten, wodurch über das von den Blutpartikeln diffus reflektierte Licht gemittelt wird. Falls das Blut nicht gerührt wird, werden die angegebenen Werte über den Sauerstoffgehalt oberhalb von 85% leicht zu hoch während sie bei Sauerstoffgehalten unter c, 5 leicht zu niedrig sein werden Um die Blutprobe während der Sauerstoffmessung in der Cüette 30 in Bewegung zu halten, wird ein Rührer 220 in die Cüvette 30 eingeführt, der mit einem Rührmotor 214 versehen ist. (siehe Fig. lund T).
Der Rührer 212 besitzt ein äueres zylindrisches Körperteil 216, das geiner Unterkante auf das obere offene Ende der Cüvette 30 aufgesetzt wird. Das Innenteil 218 kann sich koaxial in dem Körperteil 216 (siehe Fig. 6) drehen und trägt die Rithrstange 220, die in den unteren, das Blut enthaltenden Teil der Cüvette 30 hereingeragt, wenn de Rührer 212 in der Gebrauchsstellung ist0 Der otor 214, der den Rührer 212 antreibt, ist an den oberen Ende der Stange 150 mittels der @2lterung 222 berfestigt, die über den Ständer 28 für die Cüvette 30 hinüberragt. Die EDntriebswelle 224 des Motors 214 erstreckt sich koaxial in den Rührer 212 hinein uid ist iüit eines Antxiebsstift 26 verseilen, der in entsprechende schlitze 228 eingreift, die in den oberen Ende des drehbaren Innenteiles 218 vorgeschen sind. wenn der Motor 214, der Kührer 212 und die Cüvette 30 in Setriebs-Svellung sind, wie L'-iCS in Fig. 4 eingezeichnet ist, greift das untere, mit schulter versebene Teil 230 der Halterung 220 ali dem oberen Ende des Körperteiles 216 des Rährers 212 an. Auf diese weise drückt das Gewicht des Motos 214, der Malterung 222 und der Stange 150 die Cüvette 30 fest auf die Glasplatte 124, wobei der Cüvettenrährer zusammen mit den übrigen Teilen genau ausgerichtet bleibt.
@ie oben bereits beschrieben, wird die Stange 150 von dem Sedienungsarm 138 betätigt, der, wenn er gedrückt wird, bewirkt, daß sich die Stange 150 aufwärts bewegt.
Demgenäß wird der Motor 214 bei Betätigung des Bedienungsarmes 138 gehoben und gesenkt, falls ein Cüvettenrührer an deIl Ständer 28 verviendet wird Beim Abbauen des Cüvettenrührers wird der Motor 214 durch Drücken des Armes 138 gehoben, wobei sich der Antriebsstift 260 von de1: Aührer 212 löst. L-bei sollte noch erwähnt werden, daß das Gesamtgewicht von dem Motor 214, der Balterung 222 und der Stan ge 150 eine Vorspannung des freien Endes des becienungsarmes bewirkt, die stndig nach oben gerichtet ist.
Der Motor 214 wird über den an dem Gestell 32 (siehe Fig. 6 und 8) befestigten Schalter 232 angeschlossen.
Der Schalter 232 wird über den Mebel 234 betätigt, der an dem von der Stange 150 gehaltenen Block 156 befestigt ist0 Der ilebel 234 ist gegenüber dem bedienungsarm 236 so ausgebildet und angeordnet, daß er den schalter 2)2 schließt und den Motor einschaltet, sobald die Cüvette 3u auf die Platte 124 aufgesetzt wird0 ei den anderen Lagen des Motors 214 bleibt der Schalter 232 geöffnet und der Motor 214 wird nicht angetrieben.
In Fig. 9 ist ein bevorzugtes elektrisches System schematisch dargestellt, das im wesentlichen aus einer elektrischen Versorgungseinheit 240 und einer Verstärkereinheit 242 besteht. Die inheiten 240 und 242 sind über die Anschlüsse 144 miteinander verbunden. Die einzelnen bestandteile der einheiten 240 und 242 sind in dem Gehäuse 222 enthalten und über die Leitung 246 mit einer g eigneten Stromquelle verbunden, derem Stecker in eine übliche steckdose 248 eingesteckt werden kann (siehe Fig. 1 und 9).
Bei der näheren Erläuterung wird hier davon ausgegangen, daß das elektrische System mit 115 Volt 60 IIz ulechselstrom betricben wird, der von einer J'tcckdose 248 geliefert wird0 Celbstverständlich kann das System von Sig. 9 im Nahmen der Kenntnisse des Fachmans abgewandelt werden, um von anderen stromquellen gespeist werden zu können.
En der Frontplatte 26 des Instrumentes 20 ist ein übliches Potentiometer 250 (siehe Fig. 6 und 9) angeordnet, das einen Lin-Aus-Schalter 250' enthält. Das Potentiometer 250 und der schalter 250' werden beide durch Drehen des gleichen Enpofes 252 an der Erontplatte 26 (siehe Fig. 1) betätigt.
Mit dem Schalter 250' wird über Leitungen 254 und 256 die von einem Transofrmator 258 herabgesetzte Ausgangsspannung an das System angelegt. Die Sekundärwicklung des Transformators 258 liefert über die Leitungen 260 und 262 den Lampenstrom für die Lampe 40. Der Transformator 258 ist vorzugsweise so konstruiert und ausg'ebildet, daß er für die Lampe 40 einen Strom von 8 A bei 10 Volt liefert.
An der Trontplatte 26 des Instrumentes 20 ist ferner eine Anzeigevorrichtung 264 vorgesehen, die eine transparente Scheibe 266 aus farbigem Glas oder dergl. besitzt, welche von der halterung 268 (siehe Fig. 1 und 5) gehalten wird. Das ; zeigegerät 264 wird von einer Instrumentenalpe 270 - vorzugsweise einer üblichen 12-Volt-Lampe - erleuchtet0 Die Instrumentenlampe 260 ist in den Sockel 272 eingesetzt, der an dem Gehäuse 22 befestigt ist. Mie Fig. 9 am besten zeigt, ist die Instrumentelampe 270 elektrisch über die Fäden der Sparlampe 40' an die Leitungen 274 angeschlossen. Die Leitung 274 ä ist über die Leitung 260 bei 276 mit der brde verbunden. Da die Lampe 40' so ausgebildet ist, daß sie mit 8 A arbeitet, während die Lampe 270 weniger als 1/2 A verbraucht, wird der die beiden Fäden in Reine durchlaufende Storm die Lampe 40' nicht erleuchten, während die Lampe 260 fast vollständig aufleuchtet.
Daher wird über die in dem unteren Teil des Lampengehäuses 36 angeordnete Sparlampe 40' (Fig. 8) die Anzeigevorrichtung 264 von der Instrumentenlampe 270 beleuchtet.
Ohne die Sparlampe 40' in dem Stromkreis der Instrumentenlampe 270 würde die Instrumentenalpe 270 jedoch nicht aufleuchten und das Anzeigegerät 264 würde dunkel sein.
Dies dient dazu, dem benutzer des Gerätes anzuzeigen, ob die zparlampe funktioniert oder nicht in ordnung ist, so daß sie ersetzt werden muß. genn die Sperlampe in Ordnung ist, zeit die Anzeigevorrichtung 264 an, ob das Instrument 20 elektrisch gespeist wird oder nicht.
Der Motoro 214 ist über die Deitungen 278, 278' und 280 und 280' an die Primärwicklung des Transformators 258 so angeschlossen, daß sich der Motor nicht im Deerlauf drehen kann., wenn der schalter 250 ausgeschaltet ist.
Der Motor 214 betätigt den Rührer 212, wobei in der Leitung 280' ein Detriebsschalter 232 fir den otor 214 vorgesehen ist. im die Leitungen 278 und 28 ist auch die primärwicklung eines Transformators 282 für die spannungsgeregelte Gleichstromversorgung 284 der Verstärkereinheit 242 angeschlossen. Die Stromversorgung 284 ist in üblicer reise ausgebildet und enthalt eine Sapnnungsstabilisierungsröhre 286, die sicherstellt, daß den Fotozellen 68 und eine konstante Spannung zugeführt wird0 In der Verstärke reinheit 242 wird der Ausgang der Fotozellen 68 und 76 über Leitungen 288 und 290 jeweils zu einer ünlichen Doppeltriodenstufe eines Gleichstromverstärkers Lit der Doppeltriodenverstärkerröhre 292 geleitet. Der Ausgang der entsprechenden Teile 292' und 292" der Röhre 292 wird jeweils über Leitungen 294 und 296 zu den geregelten Kathodenoflgerstufen 296' und 296' einer Doppeltriodcnröhre 296 geleitet. Die Kathoden der Kathodenfolgerstufen 296' und 296'' sind jeweils mit den Enden des Motentiometers 250 verbunden,. dessen beweglicher Kontakt über die Leitung 306 mit dem negativen I-ol der Stromversorgung 284 verbundne ist. Das Meßgerät 86, das über das Fotentiometer 250 geschaltet ist, spricht auf die AMplitude und die Richtung des Spannungsabfalls an dem POtentiometer an. Die Heiz- oder Glühfäden 292a und 296a der röhren 292 bzwO 296 sind über Leitungen 302 und 304 mit der ßekundärwicklung des Transformators 258 verbunden. Das Meßerät 86 ist ein übliches Voltmeter mit Nullpunkt in der Mitte, und der Zeiger 88 steht der ANzeigemarke 90 (siehe Fig.. 1) gegenüber, wenn an dem Potentiometer 250 keine Potentialdifferenz vorhanden ist. wenn aber die Ausgänge der Kathodenfolgerstufen 296 und 296' ungleich sind, besitzt das eine oder andere Ende des Potentiometers 250 einen positiveres Potential als das andere, so daß sich der Meßzeiger 88 von der Anzeigemarke 90 fort bewegt. B'ine Differenz in den-Ausgängen der fotozellen 68 und 70 zeigt sich daher durch eine Ablenkung des ießzeigers 88 gegenüber der Anzeigemarke 90. Ein gleicher oder ausgeglichener Ausgang der Fotozellen 68 und 7G hat keine Ablenkung des Meßzeigers 88 zur Folge.
Um die Verstärkereinheit 242 elektrisch einzuregeln und den FOtozellen-Dunkelstrom zu kompensieren, kann das Potentiometer mit einem knopf 252 nachgestellt werden, wobei der Meßzeiger 88 in die Nullstellung gebracht oder auf die Anzeigemarke 90 eingestellt wird, wenn die Fotozellen 68 und 70 dunkel sind. Aus den Fig. 3 und 5 ergibt sich, daß an dem Lampengehäuse 36 ein schwenkbarer Verschluß 3G8 vorgesehen ist, mit dem alles Licht von den fotozellen 68 und 7w ferngehalten werden kann, sienn ein EInregeln oder eine Kompensation des Fotozellendunkelstroms gewünscht wird. Der Verschluß 308 ist über Betätigungsstange 310 mit dem Anopf 312 an der Frontplatte 26 verbunden. Eine leder 34 setzt den Verschluß 308 in Richtung auf die Frontplatte 26 unter Vorspannung, so daß er normalerweise die in Fig. 5 mit ausgezogenen Linien eingezeichnete Stellung einnehmen wird. Wenn jedoch der Knopf 312 gedrückt wird, bewegt sich der Verschluß 308 in die mit strichlierten Linien in £4'ig. 5 eingezeigte Stellung, so daß er das normalerweise von dem Lampengehäuse zu dem optischen System 34 laufende Lift unterbricht. Dies verdunkelt das optische System 34 und die Fotozellen 68 und 70. Beim Loslassen des Knopfes 312 kehrt der Verschluß 308 automatisch wieder in die mit ausgezogenen Linien in Sig. 5 gezeigte Stellung zurück. wenn die Verstärkereinheit 242 für den FOtozellen-Duneklstrom eingeregelt worden ist, wie dies gerade beschrieben wurde, und wenn der Standard 130 in der Betriebsstellung auf der Platte 124 aufliegt, wie dies am besten in mig.
6 gezeigt ist, wobei gleichzeitig der Lichtschwächer 84 so eingestellt ist, daß er an der Ableselinie 116 eine 85 ;5'ige Sauerstoffanrcicherung anzeigt, kann das Instrument 20 justiert werden, um durch Betätigung des mit der Fotozelle 70 verbundenen EInstellwiderstandes 314 Temperaturschwankungen an der Lampe 40 zu kompensieren. Der Widerstand 314 ist über die Leitung 316 mit dem Ausgang der Fotozelle 70 verbunden und steuert den ausgang der Fotozelle 70 im Verhältnis zu dem Ausgang der Fotozelle 80. Daher kann jede Differenz in den Ausgangsspannungen der Fotozellen 68 und 70, gleichgültig ob sie durch Anderungen in der Temperatur der Lampe 40 oder auf andere Weise verursacht sind, durch Nachstellung des Widerstandes 314 kompensiert werden. Der widerstand 314 wird mittels des Knopfes 318 an der Frontplatte 26 (siehe Fig. 1 und 6) betätigt.
Für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes mit dem Instrument 20 wird eine Blutprobe B gesammelt und vorzugsweise wie folgt vorbereitet: Arterienblut wird mit einer Cournand-Nadel oder einem intravaskulären oder intrakardiatischen Ketheter entnommen.
Wenn eine Arterienpunktur nicht möglich ist, kann Ka##ilares Arterienblut durch ßinstecnen des Kappilarbetts in den Einger oder am Ohr des patienten erhalten werden. auf jenen Fall wird zwischen ein und zwei Milliliter Blut langsam in eine Injektionsspritze eingezogen, defen toter Luftraum nit einer 1 %igen Heparinlösung gefüllt worden ist. Ohne Luft einzuziehen, wird dann eine geringe Lenge von reinem quecksilber in die Injektionsspitze eingerührt.
Die Injektionsspritze wird dann nach oben gehalten und etwa zuvor eingedrungene Luft wird verdrängt. Die Nadel der Injektionsspritze wird dann abgenommen, die Spritze verschlossen und langsam von einer Seite zur anderen bewegt, um das Heparin und Blut zu mischen. Das guecksilber dient zur Verstärkung des Mischvorganges.
Wenn die Blutuntersuchung für mehr als 10 Min. ausgesetzt werden muß, dann sollte cie Injektionsspritze in Eiswasser gelagert werden. Eine Unterbrechung von einigen Stunden ist dann möglich. bei der Vorbereitung der Cüvette für die Untersuchung einer blutprobe wird die Cüvette zunächst vollständig gereinigt,von Schmutz-oder Öl befreit und auf Kratzer oder andere ebler untersucht. Verkratzte oder anderweitig fehlerhafte Cüvetten sollten nicht verwendet werden.
Die Injektionsanadel wird dann nieder leicht von einem Ende zum anderen. gedreht, um eine vollständige, Mischung der Dlutzellen und des Plasmas au erreichen, worauf. die Kappe dann durch eine Nadel ersetzt wird. enn die spitze nach unten gehalten wird, wird zunächst das gesamte Quecksilber und ein kleiner Teil des blutes ausgetrieben.
Die Nadel wird dann in die Cüvette bis in Bodennähe und Nähe einer Seitenwand hineingehalten, uiti das übrige Blut langsam aus der Spritze in die Cüvette auslaufen zu lassen, ohne daß ein Schäumen oder eine Blasenbildung eintritt.
Zumindest 1 ml , vorzugsweise besser 2 ml Blut sollten in die Cüvette 30 eingegeben werden. Ungefähr 0,5 ml leichtes Mineralöl werden auf die Oberfläche des Blutes in die Cüvette 30 aufgegeben, um Auatauschreaktionen zwischen dem Blut und dem Sauerstoff in der Luft zu verhindern. Die Zuführung von ,iiineralöl kann unterbleiben, wenn die Sauerstoffanreicherung im Blut sogleich gemessen wird und wenn die Stabilität der Blutprobe oberhalb von 30 sec. liegt und wenn man weiß, daß die Sauerstoffanreicherung im blut oberhalb von 65 y liegt. Bei niedriberen ANreicherungsgraden kann das Rühren der Blutprobe zu einer Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft und zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führen.
Der Rührer 212 wird dann in die Cüvette 30 eingesetzt und die Blutprobe B steht nun für die messung der Sauerstoffanreicherung oder Sättigung mit dem Instrument 20 zur Verfügung.
Das Instrument 20 arbeitet wie folgt: Wenn der Stecker 246 in eine passende Steckdose eingeführt ist, wird das Instrument 20 durch Betätigung des Knopfes 252 (Fig. 1 und 6) in Betrieb gesetzt, wobei der Schalter 250' (Fig. 9) geschlossen wird. Nach einer Warmlaufperiode von vorzugsweise 3 bis 5 Min. wird das Instrument bezüglich des Fotozellendunkelstroms durch brücken des Knopfes 312 (siehe ig. 1 und 5) einreguliert, wobei der Verschluß 308 betätigt wird, um das von dem optischen System 34 ausgehende Licht zu unterbrechen, so daß die fotozellen 68 und 70 abgedunkelt sind. Wenn der Kopf 312 gedrückt wird, wird das Eotentiometer 250 durch Betctigung des Knopfes 352 so eingestellt, daß der Zeiger 88 des Meßgerätes 86 auf den Nullpunkt oder die mittlere anzeigemarke 90 eingestellt wird. Der knopf 712 wird dann losgelassen, um den Verschluß 308 in seine Ausgangsposition zurückzubrinben, wobei das optische System 34 wieder beleuchtet wird.
Wenn der Bedienungsarm 138 in seiner oberen normalen Stellung ist, in der der Standard 130 automatisch gegen die Platte 124 gedrückt wird und die Skala llu des Lichtschwächers 84 an der Markierungslinie (siehe Fig. .1) 85% anzeigt, dann ist das Instrument geeicht. Es können nun ANderungen in der Lampentemperatur ausgeglichen werden.
Dies wird durch Verstellung des widerstandes 314 mit Hilfe des Knopfes 318 erreicht, bis der Meßzeiger 88 wieder auf den Nullpunkt oder auf die Anzeigemarke 90 in der Mitte eingestellt ist.
Der bedienungsarm 138 wird sodann mit einer Hand gedrükt, um den Standard 130 automatisch von der Platte 124 abzuheben und gleichzeitig den Motor 214 anzuheben0 Jetzt wird die Cüvette 3G, die die blutprobe B enthält und auf die der Rührer 212 aurgesetzt ist, unter dem rotor 214 mit den ANtriebsstiften 226 so zentriert, daß diese in die Schlitze 228 des Rührers 212 eingreifen. wenn die Ciivette 30 mit der anderen fland in dieseS. Stellung gehalten wird, wird der Motor 214 langsam abgesenkt, wobei der Bedienungsarm 138 langsam hoch geht. Während des senkens des i.otors 214 wird die Cüvette 30 sorgfältig in die Offnung 128 des ringes 126 eingeführt und, so wie Fig. 4 zeigt, auf die Platte 124 aufgesetzt0 Nach Rühren der Blutprobe B von ein paar Sekunden wird der Lichtschwächer 84 mit Ililfe der Scheibe 118 solange gedreht (siehe Fig. 1, 3 und 4), bis der Zeiger 88 des Meßgerätes 86 auf dem Nullpunkt oder der mittleren Anzeigemarke 90 steht.
Nun kann der prozentuale Sauerstoffgehalt der blutprobe an der Skala 110 direkt gegenüber der Markierungslinie 116 (siehe Sig. 1) abgelesen werden.
Die Cüvette 30 wird dann wieder abenommen, wobei der Bedienungsarm 138 gedrückt wird,und eine Prüfung auf eine Instrumentendrift kann durch Loslassen des bedienungsarmes 138 erfolgen. Beim Loslassen des Bedienungsarmes 138 wird nämlich der Standard 130 wieder automatisch in die stellung auf der Platte 124 eingeschwenkt, während gleichzeitig, wie bereits beschrieben, die Skala 110 an dem Licht schwächer auf 85 % ;3auerstoffsättigung eingestellt rrjird, Wenn keine Instrumentendrift eingetreten ist, stellt sich der Zeiger 88 des Meßgerätes 86 auf den Nulpunkt an der Anzeigemarke 90 ein. Dadurch kann man sich vergewissern, daß die gemessene prozentuale Sauerstoffsättigung in der Blutprobe richtig war. Die Anzeigevorrichtung liefert also eine Absolutmessung der prozentualen Sauerstoffsättigung.
Der vorstehenoen meschreibung kann man entnehmen, daß das Instrument 20 die Sauerstoffsättigung des unhämolysierten Blutes durch Bestimmung des Verhältnisses der Lichtintensitäten mißt, die bei zwei Lichtwellenlängen diffus reflektiert oder zurückgestreut erden. Dadurch werden Fehler, die bei anderen optischen Methoden, die auf der Messung des hindurchgelassenen Lichtes beruhen, auf den Prozeß der Hämolyse zurückzuführen sind, vermieden.
Die Verwendung zweier Wellenlägner macht das Ergebnis von dem Hämatokrit innerhalb weiter Grenzen unabhängig und liefert in dem gesamten Bereich der Sauerstoffsättigung von 100 o' bis zumindest 30 % und weniger genaue Resultate.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Bestimmung der prozentualen Sauerstoffsättigung im Gesamtblut mit einem Ständer zur Aufnahme einer blutprobe an einer Prüfstelle; mit einer Lichtquelle ; mit Lichtleitvorrichtungen zur Beitung von Licht von der Lichtquelle zu der Probe, so daß es von dieser zumindest teilweise reflektiert wird; mit optischen Einrichtungen zum Empfang von zumindest einem Teil des von der Probe reflektierten Lichts, die gleichzeitig so ausgebildet sind, daß sie das von der Probe empfangene Licht teilen und die geteilten Strahlen jeweils auf verschiedenen wegen weiterleiten; mit Lichtfiltern in beiden Lichtwegen, wobei die Filter jeweils LiCht eines anderen vorgegebenen Wellenlängebereiches durchlassen; und nit Vorrichtungen zum Vergleich der Intensität des von dem einen Filter durchgelassenen Lichtes mit der des von dem anderen filter durchgelassenen Lichtes, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Lichtwege (64) ein Lichtschwächer (84) vorgesehen ist, mit dem das Licht auf dem einen eg (64) so weit nachgestellt werden kann, daß Gleichheit mit dem Licht auf dem anderen Weg (67) erreicht wird, wobei der Lichtschwächer (84) so geeicht ist, daß er bei einer solchen nachstellung die prozentuale Sauerstoffsättigung der Blutprobe anzeigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Betätigungsvorrichtungen (164) zum wahlweisen Anordnen eines Bezugsstandards (130) für die Reflektion er Blutprobe (B) an der Prüfstelle und durch einen Einstellmechanismus (136), der bei einer Bewegung des Standards (130) in die Stellung an der Prüfstelle den Lichtschwächer (84) in dem Lichtweg (64) automatisch auf eine vorgegebene einstellung (85 %) einstellt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Bewegung des standards (130) ansprechende EInstellmechanismus (136) einen mit den bewegwungssvorrichtungen (164) für den Standard (13u) gekoppelten Betätigungsarm (184) und mit dem Lichtschwächer (84) gekoppelte Grob- ( 178 bis 182) und Fein- (174 bis 176) Antriebe enthält und daß der Betätigungsarm (184) so angeordnet ist, daß der zuerst an dem Grobantrieb (178 bis 182) und danach an dem Feinantrieb (174 bis 176) angreift, um den Lichtschwächer (84) zu beta"-tigen und ihn bei einer Bewegung des Standards (130) zur Prüfstelle auf die vorgegebene Einstellung (85 %) einzustellen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtschwächer (84) auf einer welle (94) drehbar und verstellbar ist; daß der feinantrieb (174 bis 176) ein auf der welle (94) mit dieser drehbar gelagertes Rad (174) besitzt, das einen gegenüber der Achse der welle (94) versetzten hntriebsstift (176) trägt; und daß der Grobantrieb (178 bis 182) ein mit dem Rad (174) in EIngriff stehendes Zahnrad (178) enthält, wobei das Zahnrad (178) zumindest einen gegenüber seiner Drehachse versetzten Antriebsstift (180, 182) besitzt; und daß der Betätigungsarm (184) um einen parallel aber mit abstand von den ellen der Räder (174, 178) angeordneten Zapfen (186) scbtvenkbar ist, wobei er zuerst an dem Antriebsstift (180, 182) des Zahnrades (178) und dann an dem Antriebsstift (176) des Rades (174) angreift, um den Licht schwächer (84) auf den vorgegebenen Wert (85 0) einzustellen.
5. Vorrichtung nach hnspruch 4-, dadurch gekennzciehnet, daß der Betätigungsarm (184) eine v4-örmige But (208) besitzt, die an dem Antriebsstift (176.-) des Rades (174) angreift, um den Lichtschwächer (84) genau auf die vorgegebene Einstellung (85) einzustellen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Vergleichsvorrichtungen zum Vcrglcich der Intensitäten des Lichtes auf'den Lichtwegen (64 67) auf das Licht in dem Betreffenden weg ansprechende Fotozellen (68, 70) umfassen, wobei die Fotozellen (6g, 70) in einer Bräckenschaltung (Fig. 9) angeordnet sind und daß eine Anzeigevorrichtung (86) zur Anzeige eines Brückengleichgewichtes vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Betätigungsvorrichtungen (164) für einen bezugs standard (130) für die Reflektion der Blutprobe (B), um ihn an der Prüfstelle anzuordnen ; einen auf dicse Bewegung des standards (13G) zur Prüfstelle ansprechenden Einstellmechanismus (136) der den Licht schwächer (84) in dem Lichtweg (64) automatisch auf eine vorgegebene Einstellung (85%) einstellt; und durch Justiervorrichtungen (314, 318) zum Einstellen eines Brückengliehcgewichts, wenn der Lichtschwächer (84) die vorgegebene Einstellung (85 %) einnimmt.