DE1598514C3

DE1598514C3 - Verfahren zur Durchführung von Blutuntersuchungen

Info

Publication number: DE1598514C3
Application number: DE1598514A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Langenthal Greiner; Manuel C. Dr. Chambesy Sanz
Original assignee: GREINER ELECTRONIC AG LANGENTHAL (SCHWEIZ)
Current assignee: GREINER ELECTRONIC AG LANGENTHAL (SCHWEIZ)
Priority date: 1966-10-11
Filing date: 1967-05-12
Publication date: 1975-11-13
Also published as: GB1158825A; DE1598514A1; DE1598514B2; US3486859A; CH478410A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Durchführung von Blutuntersuchungen ist es bekanntlich wichtig, die Gerinnungszeit der Blutflüssigkeit zu kennen. Für die unmittelbar entnommene Blutflüssigkeit beträgt diese Gerinnungszeit im Mittel unter normalen Umständen etwa fünf bis sechs Minuten. Um die Messung der Gerinnungszeit weniger zeitraubend zu gestalten, ist es bekannt, der entnommenen Blutflüssigkeit eine Reagensflüssigkeit beizumischen, welche je nach ihrer Beschaffenheit und dem Mischungsverhältnis die Gerinnungszeit der Mischung in reproduzierbarer Weise bis auf ungefähr zehn Sekunden herabsetzt. Ist jedoch aus dem einen oder anderen Grund zwischen dem Zeitpunkt der Entnahme der Blutflüssigkeit und der Messung der Gerinnungszeit ein längerer Zeitabschnitt einzuschalten, so wird der entnommenen Blutflüssigkeit sofort ein Antikoagulans — wie z. B. ein Natrium-Citrat oaer -Oxalat — beigegeben, so daß die Gerinnung unterbunden wird. Soll nun später die Gerinnungszeit der solchermaßen konservierten Blutflüssigkeit bestimmt werden, so wird dieser wiederum Reagensflüssigkeit beigemischt, welche sowohl die Wirkung des Antikoagulansmittels aufhebt und gleichzeitig auch die Gerinnungszeit der Mischung im Mittel auf etwa zehn bis zwanzig Sekunden herabsetzt. In jedem Fall ist die Gerinnungszeit der Mischung bei einer genau vorgeschriebenen Temperatur, und meistens bei 37°C, zu bestimmen und das die Mischung aufnehmende Probengefäß wird dementsprechend in eine temperaturregulierte Heizplatte eingesetzt.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird ein im wesentlichen zylindrisches Probengefäß verwendet, in welches nacheinander die Blutflüssigkeit und die Reagensflüssigkeit im vorgeschriebenen Mischungsverhältnis pipettiert werden. Darauf wird in die erhaltene Mischung ein Tauchkörper eingeführt, der vermittels einer Torsionsaufhängung gehalten wird. Das Probengefäß erhält nun langsame Drehbewegungen und der Zeitpunkt der Gerinnung der Mischung wird durch die dann erfolgende Mitnahme des Tauchkörpers ermittelt. Ein weiteres bekanntes Verfahren benützt ein zweiteiliges Probengefäß, dessen beide Aufnahmeschalen oben mit einer breiten Überlaufrinne verbunden sind.

In die eine Aufnahmeschale wird die Blutflüssigkeit und in die andere Aufnahmeschale die Reagensflüssigkeit pipettiert, jedoch derart, daß bei horizontaler Lage der Überlaufrinne die in den beiden Aufnahmeschalen befindlichen Flüssigkeiten sich noch nicht vermischen können. Das solchermaßen gefüllte Probengefäß wird nun auf einem Schwenkarm befestigt, der periodische Kippbewegungen ausführt. Im Verlauf dieser Kippbewegungen werden die in den Aufnahmeschalen befindlichen Flüssigkeiten miteinander vermischt und zwisehen den beiden Aufnahmeschalen hin- und hergeschwenkt. Der Eintritt der Gerinnung wird auf elektrischem Wege mit Hilfe von Kontaktelektroden ermittelt.

Diese und ähnliche Verfahren setzen nun aus rein geometrischen Gründen größere Probengefäße voraus und man benötigt in der Regel wenigstens 100 Kubikmillimeter Blutflüssigkeit und etwa die doppelte Menge Reagensflüssigkeit. Unerwünscht ist ferner, daß die Tauchkörper oder Kontaktelektroden sowie gegebenenfalls auch die Probengefäße nach jeder Messung sorgfältig gereinigt werden müssen. Man kann sich diese Arbeit zwar ersparen, wenn man für jede Messung ein neues Probengefäß und einen neuen Tauchkörper bzw. eine neue Kontaktelektrode benützt. Das richtige Einsetzen solcher Tauchkörper oder Kontaktelektroden setzt jedoch einige Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit voraus und bei reihenweise durchzuführenden Untersuchungen werden diese Vorbereitungsarbeiten

als lästig und zeitraubend angesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch welches die geschilderten Schwierigkeiten bei der Blutgerinnungszeitbestimmung überwunden werden können, und welches auch für Ultramikroanalysen geeignet ist und reihenweise durchführbare Blutuntersuchungen gestattet, ohne daß zeitraubende und kritische Vorbereitungsarbeiten erforderlich wären. Dies wird, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Probengefäß verwendet wird, dessen beide Aufnahmebehälter über eine durchlaufende Kapillare am Boden miteinander in kommunizierender Verbindung stehen, daß nach der Pipettierung der genannten Flüssigkeiten in die zugeordneten Aufnahmebehälter wenigstens der eine derselben an eine Luftpumpe angeschlossen wird, welche periodische Luftdruckänderungen erzeugt und dadurch den Flüssigkeitsinhalt beider Aufnahmebehälter durch die Kapillare hindurch miteinander vermischt sowie periodische Niveauänderungen in beiden Aufnahmebehältern erzeugt, und daß ferner die Gerinnung der vorgenannten Mischung durch die Verminderung der Amplitude der genannten Niveauänderungen erfaßt wird, die sich infolge der fortschreitenden Verstopfung der Kapillare dann einstellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend und an Hand der Zeichnung noch näher erläutert, wobei in der Zeichnung ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schemätischer und nicht maßstäblicher Weise veranschaulicht ist

Die auf konstanter Temperatur von 37° C gehaltene Heizplatte 1 weist eine Ausnehmung 2 auf, in welche das jeweils zu verwendende Probengefäß 3 eingesetzt wird. Das letztere ist zweischenklig ausgeführt und hat zwei zylindrische Aufnahmebehälter 4 und 5, die etwa je ein Volumen von 100 Kubikmillimeter aufweisen. Am Boden sind die beiden Aufnahmebehälter 4 und 5 über eine Kapillare 6 miteinander verbunden, wobei der Durchmesser der Kapillare 6 beispielsweise 0,7 mm beträgt. Die Durchmesser der Aufnahmebehälter 4 und 5 betragen dann vorzugsweise zwischen 3,5 und 4,0 mm. Dieses Probengefäß 3 besteht zweckmäßig aus einem Kunststoff, der sowohl gegenüber der Blutflüssigkeit als auch gegenüber der Reagensflüssigkeit flüssigkeitsabweisend ist Als geeigneter Werkstoff hierfür hat sich Polyaethylen erwiesen, so daß das Probengefäß 3 zudem noch einfach und billig herstellbar ist. Das Probengefäß 3 ist ferner für eine nur einmalige Anwendung vorgesehen, so daß jegliche Reinigungsarbeiten entfallen.

Die in der Zeichnung angedeutete Einrichtung sieht ferner einen synchron laufenden Getriebemotor 7 vor, dessen langsam laufende Welle 8 genau 1 Umdrehung pro Sekunde machen soll. Vermittels einer auf der Welle 8 befestigten Exzenterscheibe 9 wird der Kolben 11 einer Luftpumpe 10 im Pumpenzylinder 12 hin- und herbewegt, so daß sich im Zylinderraum 13 periodische Luftdruckänderungen ergeben, deren Frequenz 1 Schwingung pro Sekunde ist Im Zylinderraum 13 mündet ein im Pumpenzylinder 12 befestigter Schlauch 14, der an seinem Ende mit einem Mundstück 15 versehen ist. Dieses Mundstück 15 ist so ausgebildet, daß es auf den einen der beiden Aufnahmebehälter 4 oder 5 aufgesetzt werden kann und den betreffenden Aufnahmebehälter in luftdichter Weise mit dem Zylinderraum 13 der Luftpumpe 10 verbindet. Um schließlich die jeweilige Amplitude der im Zylinderraum 13 und im angeschlossenen Aufnahmebehälter 4 oder 5 herrschenden Luftdruckänderungen meßtechnisch erfassen zu können, ist im Zylinderkopf 16 der Luftpumpe 10 noch eine piezoelektrische Druckmeßzelle 17 eingesenkt Die an ihren Anschlußleitungen 18 auftretenden elektrischen Spannungen werden in einem schreibenden Registriergerät 19 elektronisch verstärkt auf den Schreiber desselben gegeben, so daß etwa an einem aus dem Registriergerät 19 herauslaufenden Papierstreifen 20 die jeweilige Amplitude der genannten periqdischen Luftdruckänderungen fortlaufend abgelesen werden kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind weitere Einzelheiten des Registriergerätes 19 in der Zeichnung nicht näher dargestellt

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nun wie folgt zur Durchführung gelangen. Bei weggeschwenktem Mundstück 15 wird in die Heizplatte 1 ein neues und noch leeres Probengefäß 3 der dargestellten Bauart eingesetzt. In den Aufnahmebehälter 5 desselben werden 20 Kubikmillimeter Blutflüssigkeit pipettiert. Je nach der Konzentration der in Frage kommenden Reagensflüssigkeit — wie z. B. einer Thromboplastin-Lösung — wird die erforderliche Menge derselben in den anderen Aufnahmebehälter 4 pipettiert. Diese Menge ist meistens etwas größer und es sei angenommen, daß im Aufnahmebehälter 4 insgesamt 40 Kubikmillimeter Reagensflüssigkeit enthalten sind. In jedem Fall soll jedoch die Summe der in den beiden Aufnahmebehältern 4 und 5 befindlichen Flüssigkeitsvolumina kleiner sein als das Volumen eines der beiden Aufnahmebehälter 4 oder 5. Wegen der flüssigkeitsabweisenden Beschaffenheit des Probengefäßes 3 und des geringen Durchmessers der Kapillare 6 vermischen sich indessen die in den beiden Aufnahmebehältern 4 und 5 befindlichen Flüssigkeiten noch nicht Nunmehr wird das Mundstück 15 in luftdichter Weise an die Mündung des mit der Reagensflüssigkeit versehenen Aufnahmebehälters 4 angedrückt, während die Mündung des anderen die Blutflüssigkeit enthaltenden Aufnahmebehälters 5 offen bleibt. Ferner kann das Registriergerät 19 jetzt in Betrieb gesetzt werden und auf dem herauslaufenden Papierstreifen 20 wird vorerst eine gerade Linie 21 aufgezeichnet. Sobald nun der Getriebemotor 7 anläuft, wird mit dem ersten Hub des Kolbens 11 eine Luftverdichtung im Zylinderraum 13 erzeugt Diese Luftverdichtung treibt die im Aufnahmebehälter 4 befindliche Reagensflüssigkeit durch die Kapillare 6 hindurch, so daß im Aufnahmebehälter 5 eine weitgehende Vermischung der Blutflüssigkeit mit der Reagensflüssigkeit entsteht. Wandert der Kolben 11 anschließend nach unten, so wird wegen der entstehenden Luftdruckverminderung die im Aufnahmebehälter 5 befindliche Mischung durch die Kapillare 6 hindurch in den anderen Aufnahmebehälter 4 gesaugt. Während der Auf- und Abbewegungen des Kolbens 11 werden demnach in den beiden Aufnahmebehältern 4 und 5 gegenläufige Niveauänderungen des vorgenannten Flüssigkeitsgemisches auftreten und die dazu erforderlichen Luftdruckänderungen werden auf dem Papierstreifen 20 in der Form einer Wellenlinie 22 entsprechender Amplitude aufgezeichnet. Setzt nach einiger Zeit die Gerinnung der zwischen den Aufnahmebehältern 4 und 5 hin- und herbewegten Flüssigkeitsmischung ein, so findet eine fortschreitende Verstopfung der Kapillare 6 statt Infolge dieser Verstop-

fung der Kapillare 6 vermindert sich die Amplitude der Niveauänderungen rasch, bis praktisch überhaupt keine Niveauänderungen mehr in den Aufnahmebehältern 4 und 5 entstehen können. Dementsprechend bilden sich im verbleibenden Luftraum des Aufnahmebehälters 4 und damit auch im Zylinderraum 13 der Luftpumpe 10 Luftdruckänderungen mit rasch anwachsender und nachher erheblich größerer Amplitude aus und auf dem Papierstreifen 20 wird der Wellenzug 22 in einen solchen mit größerer Amplitude 23 übergehen. Die Messung ist damit beendet und es kann das Registriergerät 19 abgestellt und der herausgelaufene Papierstreifen 20 abgetrennt werden. Der Übergang der Geraden 21 in den Wellenzug 22 zeigt den Zeitpunkt der Mischung der Blutflüssigkeit mit der Reagensflüssigkeit an und der Übergang des Wellenzuges 22 in denjenigen mit größerer Amplitude 23 bezeichnet den Zeitpunkt der Gerinnung der erhaltenen Mischung. Die Gerinnungszeit kann somit durch einfaches Abzählen der Wellengipfel des Wellenzuges 22 ermittelt werden und im dargestellten Beispiel beträgt diese Gerinnungszeit 13 Sekunden. Nachdem der Getriebemotor 7 abgestellt, das Mundstück 15 fortgeschwenkt und das Probengefäß 3 aus der Heizplatte 1 herausgehoben worden ist, steht die Einrichtung für die Durchführung einer weiteren Messung bereit. Irgendwelche Reinigungen sind nicht vorzunehmen, da keinerlei Teile vorhanden sind, die mit der Blutflüssigkeit in Berührung kommen. Das einmal gebrauchte Probengefäß wird weggeworfen oder vernichtet. Ebenso sind besondere Vorbereitungsarbeiten nicht vorzunehmen, so daß eine reihenweise Durchführung von Blutuntersuchungen rasch und ohne besondere Mühe gewährleistet wird.

An sich ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch nicht an die Verwendung eines schreibenden Registriergerätes 19 geknüpft, obgleich dieses besondere Vorteile bietet und eine weitgehend automatisierbare Messung der Gerinnungszeiten in sehr einfacher Weise gewährleistet Läßt man das Registriergerät 19 weg, so erübrigt sich auch die im Zylinderkopf 16 angebrachte piezoelektrische Druckmeßzelle 17. Beobachtet werden dann unmittelbar die im einen der Aufnahmebehälter 4 oder 5 stattfindenden Niveauänderungen. Da die Frequenz der von der Luftpumpe 10 erzeugten Luftdruckänderungen 1 Schwingung pro Sekunde beträgt, kann man mit bloßem Auge die Anzahl der im Aufnahmebehälter 5 erfolgenden Niveauanstiege abzählen, die nur bis zur Gerinnung der Mischung auftreten. Man erhält damit unmittelbar die Gerinnungszeit in Sekunden. Selbstverständlich kann die Beobachtung der genannten Niveauänderungen auch mit optischen Hilfsmitteln vorgenommen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist demnach verschiedener Abwandlungen fähig, und für seine Durchführung können auch einfache und wenig kostspielige Einrichtungen benützt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Durchführung von Blutuntersuchungen, bei welchem die zu untersuchende Blutflüssigkeit in den einen Aufnahmebehälter und eine Reagenzflüssigkeit in den anderen Aufnahmebehälter eines zweiteiligen Probengefäßes pipettiert wird und hernach der Zeitabschnitt zwischen der Vermischung der Blutflüssigkeit mit der Reagensflüssigkeit und der Gerinnung der erhaltenen Mischung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Probengefäß (3) verwendet wird, dessen beide Aufnahmebehälter (4 und 5) über eine durchgehende Kapillare (6) am Boden miteinander in kommunizierender Verbindung stehen, daß nach der Pipettierung der genannten Flüssigkeiten in die zugeordneten Aufnahmebehälter (4 und 5) wenigstens der eine (4) derselben an eine Luftpumpe (10) angeschlossen wird, welche periodische Luftdruckänderungen erzeugt und dadurch den Flüssigkeitsinhalt beider Aufnahmebehälter (4 und 5) durch die Kapillare (6) hindurch miteinander vermischt sowie periodische Niveauänderungen in beiden Aufnahmebehältern (4 und 5) erzeugt, und daß ferner die Gerinnung der vorgenannten Mischung durch die Verminderung der Amplitude der genannten Niveauänderungen erfaßt wird, die sich infolge der fortschreitenden Verstopfung der Kapillare (6) dann einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der periodischen Luftdruckänderungen der Luftpumpe (10) und damit auch die Frequenz der periodischen Niveauänderungen in den Aufnahmebehältern (4 und 5) als Zeitmaßstab für den zu messenden Zeitabschnitt benützt wird und vorzugsweise 1 Schwingung pro Sekunde beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich der mit der Reagensflüssigkeit versehene Aufnahmebehälter (4) an die Luftpumpe (10) angeschlossen wird und der andere mit der Blutflüssigkeit versehene Aufnahmebehälter (5) offen bleibt und in die freie Atmosphäre mündet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der von der Luftpumpe (10) erzeugten periodischen Luftdruckänderungen gemessen wird und daß die Gerinnung der vorgenannten Mischung durch die Erhöhung (23) dieser Amplitude erfaßt wird, die sich infolge der Verminderung der Amplitude der periodischen Niveauänderungen dann einstellt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels eines dauernd an die Luftpumpe (10) angeschlossenen Druckmessers (17) die jeweilige Amplitude (22, 23) der periodischen Luftdruckänderungen von einem schreibenden Registriergerät (19,20) aufgezeichnet wird.