DE1673146A1 - Geraet zur Untersuchung und Analyse von Blut und anderen Koerperfluessigkeiten - Google Patents

Geraet zur Untersuchung und Analyse von Blut und anderen Koerperfluessigkeiten

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DE1673146A1
DE1673146A1 DE19671673146 DE1673146A DE1673146A1 DE 1673146 A1 DE1673146 A1 DE 1673146A1 DE 19671673146 DE19671673146 DE 19671673146 DE 1673146 A DE1673146 A DE 1673146A DE 1673146 A1 DE1673146 A1 DE 1673146A1
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Description

g Eoicüei
Frankfurt/Main-1
Pcakstraßel3
5223/24
Technicon Corporation, Ardsley, New York
Gerät zur Untersuchung und Analyse von Blut und anderen
Körperflüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur automatischen Analyse einer Anzahl von Körperflüssigkeitesproben und insbesondere auf die Analyse von Blut zum Diagnostizieren von Krankheiten wie z.B. Anämie.
Verfahren zum Analysieren von Blutproben für diagnostische Zwecke sind bekannt. Derartige Analysen werden unabhängig
voneinander vorgenommen und anschließend werden die Ergebnisse miteinander in Beziehung gestellt. Manche Eigenschaften lassen sich nicht direkt aus einer Blutprobe erhalten, sondern müssen aus direkt erhaltenen Eigenschaften berechnet werden. Eigenschaften, die direkt erhältlich sind, sind beispielsweise die Gewichtskonzentration des Hämoglobins im gesamten Blutvorrat, die Zahl der roten Blutkörperchen im gesamten
Blutvorrat, die Zahl der weißen Blutkörperchen im gesamten Blutvorrat und die Hämatokritzahl oder die Volumenprozente der roten Blutkörperchen im gesamten Blutvorrat. Die
Konstanten der roten Blutkörperchen oder Erythrozyten,
die einen weiten Überblick über Art und Umfang der Anämie
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gestatten, können am schnellsten auf indirektem Wege ermittelt werden. Hierbei handelt es sich um das mittlere Volumen, den mittleren Hämoglobingehalt und die mittlere Hämoglobinkonzentration pro Blutkörperchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Gerät zu schaffen, mit dem automatisch eine Anzahl von vollständigen Blutproben behandelt werden kann und mit dem die verschiedenen Eigenschaften jeder Blutprobe auf je einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden.
Hierzu ist erfindungsgemäß ein Gerät vorgesehen, das viele Blutproben aufnehmen kann, die nacheinander auf je eine Anzahl von Eigenschaften analysiert werden, welche dann auf einem einzigen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet v/erden.
Die Erfindung wird nun auch anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen werden.
Die Jig. 1 zeigt ein Strömungsdiagramm für ein Ausführungsbeispiel der Erfinuung.
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Die Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Pig. 3 zeigt einen Aufzeichnungsträger, auf den verschiedene Eigenschaften einer einzigen Blutprobe aufgezeichnet sind. -
Jede vollständige Blutprobe, die ein ungemessenes Volumen von etwa 2 rrl aufweisen kann, wird in einen in der Fig. 1 gezeigten Probenbecher 10 gegeben, der in einem Probenzuf^hrger^t 12 angeordnet wird, welches beispielsweise aus der US-Patentschrift 3 230 776 bekannt ist. Die Probenbecher 1G sind auf einem Kreis in einem Drehtisch 14 angeordnet, der schrittweise an einem Entnahmerohr 16 vorbeibewe~t wird, so daß jeder Probenbehälter nacheinander unter dss Entnahnerehr gebracht wird. Das Einlaßende des Entnahmerohrs wird dann in jeden Behälter eingetaucht, damit ein gemessenes Volumen jeder Probe abgesaugt wird. Zwischen dem Eintauchen in aufeinanderfolgende Proben wird das Einladende des Entnahmerohrs in einen Behälter 18 getaucht, der eine Waschflüssigkeit enthält. Das Auslaßende des Entnahmerohrs ist mit dem Einlaßende eines Rohrverzweigungsgliedes 2ü verbunden, welches vier Auslaßöffnungen 22, 24, 2 und 28 aufweist. An jede Auslaßöffnung ist je ein elastisch defcrnierbarer Pumpenschlauch 30, 32, 34 und 36 angeschlossen, Alle Pumpensoi:lruche gehören zu einer Dosierpumpe 3c, beispiels-
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weise einer Schlauchpumpe gemäß dem US-Patent 2 935 028. Diese und eine Anzahl weiterer Pumpenschläuche liegen auf einer Andrückplatte und werden mit Hilfe einer Anzahl von Quetschwalzen in Längsrichtung fortschreitend gleichzeitig zusammengequetscht, damit verschiedene Medien durch die Pumpenschläuche getrieben werden. Die volumetrischen Strömungsgeschwindigkeiten sind durch die inneren Querschnitte der Pumpenschläuche festgelegt. Der ursprüngliche Probenstrom, der aus den nacheinander durch das Entnahmerohr 16 strömenden und durch Einschlüsse der Waschflüssigkeit und aus Luft beabstandeten Proben besteht, wird somit in vier.Teilströme aufgeteilt, die ebenfalls aus Probenschüben und Einschlüssen der Waschflüssigkeit und aus Luft bestehen. Jeder Teilstrom wird euf eine besondere interessierende Eigenschaft untersucht, wobei man beispielsweise nach dem in der TJS-Pa tent schrift 3 241 432 beschriebenen Verfahren vorgehen kann.
Der durch den Pumpenschlauch 34 strömende Teilstrom dient zum Bestimmen der Hämatokritzahl und wird zu diesem Zweck durch ein Rohrverzweigungsglied 40 geleitet. Mit diesem Rohrverzweigungsglied 40 ist ebenfalls das Ende eines Pumpenschlauchs 42 verbunden, dessen Einlaßöffnung zur Atmosphäre offen ist, so daß der Teilstrom bzw. jede Teilprobe durch weitere Lufteinschlüsse unterteilt wird, wie es beispielsweise aus der US-Patentschrift 2 797 149 bekannt ist. Der Teilstrom mit den dieser Art unterteilten
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Proven wird dann durch eine schraubenförmige Mischschlange mit horizontal angeordneter Achse geleitet, so daß jeder einzelne Schub einer Probe homogen gemischt wird, wie es in der US-Patentschrift 2 899 280 beschrieben ist. Der Teilstrom wird dann durch eine Entlüftungseinrichtung 45 geleitet, deren einer Anschluß mit einem Pumpenschlauch 46 verbunden ist , der zu einem Abfluß führt und der entsprechend der US-Patentschrift 3 109 714 zum Entfernen der Lufteinschlüsse aus dem Teilstrom dient. Der entlüftete Teilstrom wird schließlich durch die Durchflußzelle 48 eines Hämatokrits und dann zum Abfluß geleibet. Die Durchflußzelle des Hämatokrits besitzt einen mittleren Durchgang 50, durch den der Teilstrom strömt, und zwei beabstandete Elektroden 52 und 54, die in den Durchgang ragen und zum kontinuierlichen Messen des elektrischen Widerstandes des zwischen den beiden Elektroden befindlichen Abschnitts des Teilstroms dienen. Die Elektroden sind in einer Brückenschaltung 56 angeordnet. Einzelheiten hierzu sind aus der Veröffentlichung "An Electrical Method to Determine Hematocrits" von R.H. Okada und anderen zu entnehmen, die in I.Π.E. Transactions on Medical Electronics, Band ME-7, Juli 1960, Seiten 188 - 192, abgedruckt ist. Das mit Hilfe der Brückenschaltung 56 erzeugte Signal wird periodisch untersucht und aufgezeichnet, wie weiter unten anhand der Fig. 2 erklärt wird. Die Entlüftungseinrichtung 45 besteh.t vorzugsweise mit der Durchflußzelle des Hämatokrits aus einem Teil, da-?it die Länge des Strömungswegs des entlüfteten
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Teilstroms vor der Untersuchung und dariit die Verunreinigung eines Schubs des Teilstroms durch vorausgegangene Teilschübe so klein wie möglich ist.
Wie aus der oben erwähnten Veröffentlichung hervorgeht, ist die elektrische Leitfähigkeit des vollständigen Blutes eine zuverlässige Angabe für die Hämatokritzahl. Da nämlich das Plasma einen elektrischen Strom leitet, Erythrozyten dagegen nicht, ist die Leitfähigkeit um so größer, je geringer das Volumen der roten Blutkörperchen ist und umgekehrt.
Der durch den Pumpenschlauch 30 strömende Teilstrom dient zu» Bestimmen der Zahl der roten Blutkörperchen und. wird zu diesem Zweck durch ein Rohrverzweigungsglied 58 geleitet, mit dessen einer Einlaßöffnung ein Rohrverzweigungsglied 64 verbunden ist. An das Rohrverzweigungsglied 64 sind ein Pumpenschlauch 60, dessen Einlaßöffnung zur Atmosphäre führt, und ein Pumpenschlauch 62 angeschlossen, dessen Einlaßöffnung mit einem Vorratsbehälter für ein salzhaltiges Verdünnungsmittel verbunden ist. Der Teilstrom wird daher im Rohrverzweigungsglied 58 kontinuierlich mit einem durch Lufteinschlüsse unterteilten Strom einer Salzlösung zusammengeführt und dadurch verdünnt und unterteilt. Der Strom wird dann zum gleichförmigen Mischen durch eine schraubenförmige Mischschlange 65 mit horizontaler Achse
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und von dort zur Einlaßöffnung eines Rohrverzweigungsgliedes 66 geleitet. Mit einer Auslaßöffnung des Rohrverzweigungsgliedes 66 ist ein Pumpenschlauch 68 verbunden, mittels dem ein Teil des einmal verdünnten Teilstroms abgezweigt wird, während der restliche Teil des Teilstroms durch eine weitere Auslaßöffnung des Rohrverzweigungsgliedes 66 zum Abfluß geleitet wird. Ein Pumpensehlauch 72, dessen Einlaßöffnung mit einem Vorratsbehälter für ein salzhaltiges Verdünnungs- ™ mittel verbunden ist, und ein Pumpenschlauch 70, dessen Einlaßöffnung zur Atmosphäre führt, sind nLt einem Rohrverzweigungsglied 74 verbunden. Das Auslaßende dieses Rohrverzweigungsgliedes 74 und das Auslaßende des Pumpenschlauchs 68 sind mit einem Rohrverzweigungsglied 76 verbunden, dessen Auslaßende mit einer Mischschlange 78 mit horizontaler Achse verbunden ist. Der einmal verdünnte und unterteilte Teilstrom wird auf diese Weise kontinuierlich mit einem weiteren durch Lufteinschlüsse unterteilten Strom λ einer Salzlösung zusammengeführt und dadurch ein weiteres Mal verdünnt und unterteilt. Das Auslaßende der Mischschlange 78 ist mit dem Einlaß einer flachen, spiralförmig gewickelten Leitung 80 aus einem zusammeiidrückbaren Schlauch verbunden. Dieser Schlauch kann zusammengedrückt werden, damit säne Querschnittsflrche verkleinert und hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit des in ihm strömenden, zweimal verdünnten und unterteilten Teilstroms vergrößert wird, wie es ir/; deutschen ..-atent (deutsche Patentanmeldung T 33 261 IXb/42 1) vorge-
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schlagen ist. Das Auslaßende einer solchen Phaseneinstellvorrichtung 80 ist mit dem Einlaßende einer Entlüftungseinrichtung 82 einer Durchflußzellenanordnung 84 verbunden, die beispielsweise im deutschen Patent (deutsche Patentanmeldung T 32 911 IXV 42 1) vorgeschlagen ist. Ein Teil des Stroms wird durch einen Durchgang in einer Ventilanordnung 86 mit zwei möglichen Stellungen von dort zum Zählen der roten Blutkörperchen in der einen Richtung durch eine Durchflußzelle 88, von dort durch einen weiteren Durchgang in der Ventilanordnung 86 und schließlich durch eine Transportröhre 90 geleitet, die über einen Pumpenschlauch 92 sum Abfluß führt. Der Durchgang von roten und weißen Blutkörperchen durch die Durchflußzelle wird mittels einer Zählschaltung 94, die in der deutschen Patentschrift (deutsche Patentanmeldung T 28 073 IXb/42 1) vorgeschlagen ist, nachgewiesen und gezählt. Der fehler, der beim Zählen der roten Blutkörperchen durch das Mitzählen der in relativ geringer Zahl vorhandenen weißen Blutkörpcherchen hervorgerufen wird, ist nahezu unbedeutend.
Der durch den Pumpenschlauch 36 strömende Teilstrom dient zum Zählen der weißen Blutkörperchen. Er wird durch ein Rohrverzweigungsglied 96 geleitet, dessen eine Einlaßöffnung mit einem weiteren Rohrverzweigungsglied 102 verbunden ist, in dem ein Pumpenschlauch 98, dessen Einlaßöffnung an die Atmosphäre führt, und ein Pumpenschlauch 100, dessen Einlaß-
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öffnung mit einem Vorratsbehälter für Essigsäure und Tergitol verbunden ist, zusammengeführt werden. Die Aufgabe der Essigsäure besteht darin, die roten Blutkörperchen aufzulösen, so daß nur die weißen Blutkörperchen als diskrete zählbare Teilchen zurückbleiben. Auf diese Weise wird also der Teilstrom im Rohrverzweigungsglied 96 kontinuierlich mit einem durch Luft unterteilten, die roten Blutkörperchen auflösenden Strom zusammengeführt und dadurch verdünnt und unterteilt. Der so gebildete Strom wird zum gleichförmigen Mischen durch eine schraubenförmige Mischschlange 102 mit horizontaler Achse und dann durch eine Phaseneinstellvorrichtung 104 geleitet, deren Auslaßende mit der Einlaßöffnung einer Entlüftungseinrichtung 106 der Durchflußzellenanordnung 84 verbunden ist. Ein Teil des Stroms wird durch den anderen Durchgang der Ventilanordnung 86 mit zwei Stellungen, von dort zum Zählen der weißen Blutkörperchen in entgegengesetzter Richtung durch die Durchflußζeile 88 und dann weiter durch den einen Durchgang der Ventilanordnung und durch die Transportröhre 90 und den Pumpenschlauch 92 zum Abfluß geleitet. Mit der Zählschaltung 94 wird die Zahl der durch die Durchflußzelle strömenden weißen Blutkörperchen gezählt.
Der durch den Pumpenschlauch 32 strömende Teilstrom dient zum Feststellen der Hämoglobinkonzentration und wird zu diesem Zweck durch ein Rohrverzweigungsglied 107 geleitet. Mit einem
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Einlaßende des Rohrverzweigungsgliedes 107 ist die Auslaßöffnung eines weiteren Rohrverzweigungsgliedes 112 verbunden, mit welchem ein Pumpenschlauch 110, der mit einem Vorratsbehälter für destilliertes Wasser verbunden ist, und mit einem Pumpenschlauch 108, dessen Einlaßseite an die Atmosphäre führt, verbunden ist. Das destillierte Wasser dient zum Auflösen der roten Blutkörperchen. Der Teilstrom wird auf diese Weise im Rohrverzweigungsglied 107 fortlaufend mit einem durch Luft unterteilten, hämolisierend wirkenden Strom zusammengeführt und dadurch hämolisiert, verdünnt und unterteilt. Der "hierdurch entstehende Strom wird durch eine schraubenförmige Mischschlange 114 mit horizontaler Achse, anschließend durch ein- Rohrverzweigungsglied 116 und danach durch eine weitere schraubenförmige Mischschlange geLeitet. Mit einem Einlaßende des Rohrverzweigungsgliedes ist ein Pumpenschlauch 120 verbunden, dessen Einlaßende- mit einem Vorratsbehälter für lerrocyajiid-Cyanid-Reagens verbunden ist. Diese Reagens wird dem hämolysierten, verdünnten und in jedem Probenschub unterteilten Teilstrom zugegeben, um den Strom derart zu färben, daß seine optische Dichte von der Hämoglobinkonzentration abhängt. Das Hämoglobin wird dabei durch Kaliumferricyanid zu Methämoglobin oxidiert, das anschließend durch Kaliumcyanid in Cyanmetfeämoglobin umgewandelt wird. Mit dem Auslaßende der zweiten Mischschlange ist das Einlaßende einer spiralförmigen Phaseneinstellungsvorrichtung 121 verbunden, deren Auslaßende mit dem Einlaßende
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einer beheizten vertikalen wendeiförmigen Verzögerungsschlange 122 verbunden ist. In die Auslaßöffnung der Verzögerungsschlange ist eine Entlüftungseinrichtung 124 angeschlossen, die eine untere Auslaßöffnung "besitzt, durch die ein Teil des gefärbten Teilstroms zu einer Durchflußzelle 126 und nach dem Durchgang durch diese in einen Pumpenschlauch 128 und von dort zum Abfluß strömt. Die Durchflußzelle ist in einem Kolorimeter 130 angeordnet, das die in der US-Patentschrift 3 031 917 vorgeschlagene Form aufweisen kann. Dem Kolorimeter sind zwei Fotozellen zugeordnet, von denen die eine ein Signal entsprechend der Lichtdurchlässigkeit einer Probe in Prozent und die andere ein Vergleichssignal liefert.
Die interessierenden Eigenschaften jeder vollständigen Blutprobe werden, in Beziehung zueinander, mittels eines Schreibers 132 mit einem einzigen Schreibstift auf einem einzigen Aufzeichnungsträger aufgeschrieben. Die Zeitspanne zwischen dem Beginn des Durchströmens einer Probe durch das Entnahmerohr und dem Beginn des Durchströmens der nächstfolgenden Probe durch das Entnahmerohr wird als Betriebsperiode bezeichnet, Während jeder Betriebsperiode müssen mit Hilfe des Schreibers alle interessierenden Eigenschaften einer Probe aufgezeichnet werden. Um dies zu erreichen, wird der ursprüngliche Probenstrora in vier Teilströme aufgeteilt, die bis zum Eintritt in die Auswerte- und Lesestufe, welche serienmäßig betrieben
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wird, in Parallelbetrieb, d.h. gleichzeitig, behandelt werden. Damit dies in einer beispielsweise einminütigen Betriebsperiode möglich ist, ist eine Programmierstufe 134 vorgesehen, die mit einem Motor 156 ausgestattet ist, welcher mit einer Drehzahl von 1 TJpM eine Anzahl von Steuer scheiben dreht, die auf Schalter einwirken.
Eine Steuerscheibe 158 des Programmierers steuert den Betrieb der Probenzuführvorrichtung 12 derart, daß jede Minute mit dem Durchströmen einer neuen Blutprobe durch das Entnahmerohr begonnen wird. Die Pr-^be wird im Rohrverzweigungsglied 20, an das die Pumpenschläuche 30, 32, 34 und 36 angeschlossen sind, in vier Teilproben aufgeteilt. Die Ankunftszeit jeder Teilprobe in dem ihr zugeordneten Analysiergerät ist durch die Länge der zugehörigen Transportröhre zwischen dem Rohrverzweigungsglied 20 und dem betreffenden Analysiergerr-t bestimmt. Diese Länge und daher die Phasenbeziehung zwischen den Teilproben kann mit Hilfe der Phaseneinstellvorrichtungen 80, 121 und 104 leicht eingestellt werden. Als erste erhält die Durchflußzelle des Hämatokrits, als zweite die Durchflußzellenanordnung mit der für das Zählen der weißen Blutkörperchen geeigneten Ventilstellung, als dritte die Durchflußzelle des Kolorimeters 130 und als vierte die Durchflußzellenanordnung mit der zum Zählen der roten Blutkörperchen geeigneten Ventilstellung die diesen Einrichtungen jeweils zugeordnete Teilprcbe.
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Me Durchflußzelle 48 des Hämatokrits ist fortlaufend mit der Brückenschaltung 56 gekoppelt, in der kontinuierlich eine analoge Spannung erzeugt wird, die von der inneren-Impedanz der Durchflußzelle 48 abhängt und damit für die Hämatokritzahl des in der Durchflußzelle befindlichen Abschnitts der Blutprobe charakteristisch ist.
Das Kolorimeter 130 ist fortlaufend mit einem den Logarithmus eines Verhältnisses bildenden Eintaktverstärker 140 verbunden, dem somit fortlaufend eine analoge Vergleichsspannung und; „eine analoge Spannung, die von der prozentualen Durchlässigkeit des in der Durchflußzelle 126 befindlichen Abschnitts der Blutprobe und damit von dessen Hämoglobinkonzentration abhängt, zugeführt wird. Der Eintaktverstärker gibt fortlaufend eine analoge Spannung ab, die der Hämoglobinkonzentration direkt proportional ist. Derartige Verstärker sind beispielsweise in der Veröffentlichung " A Circuit With Logarithmic Transfer Response Over Nine Decades" von J. F. Gibbons und anderen beschrieben, die in I.E.E.E. Transactions of the Circuit Theory Group, Band CT-11, September 1964, Seiten 378 - 384 abgedruckt ist.
Die ZHilerschaltung 94 für die Blutkörperchen ist dauernd mit einem Filternetzwerk 142 mit zwei möglichen Zuständen verbunden. Ein solches Filternetzwerk ist beispielsweise
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in der deutschen Patentschrift (deutsche Patentanmeldung T 33 970 IXb/42d) vorgeschlagen word en.Mit einer v/eiteren Steuerscheibe 144 wird die Stellung der Ventilanordnung 86 der Durchflußzellenanordnung und im Bedarfsfall auch die Zählschaltung zum abwechselnden Zählen von roten unci weißen Blutkörperchen gesteuert. Von der Zählschaltung 94 wird an das Pilternetzwerk 142 eine analoge Spannung abgegeben, die abwechselnd proportional zur Zahl der roten und der weißen Blutkörperchen der durch die Durchflußzellenanordnung 86 strömenden Blutprobe ist. Mit einer Steuerscheibe 146 wird das lilternetzwerk, wenn mit Hilfe der Zählschaltung z.B. die roten Blutkörperchen gezählt werden, zunächst in den einen Zustand gebracht, in dem es eine kleine Zeitkonstante besitzt und die ladung einer Kapazität innerhalb des Pilternetzwerks schnell der von der Zählschaltung 94 abgegebenen Spannung folgt. Anschließend wird das Pilternetzwerk während einer Zeitspanne, während der das Signal dem Schreiber 132 übermittelt werden muß, in sein&n zweiten Zustand gebracht, in dem es eine hohe Zeitkonstante besitzt und das von der Zählschaltung kommende Signal stark gefiltert wird. Wenn mit der Zählschaltung 94 die weißen Blutkörperchen gezählt werden, dann stellt die Steuerscheibe 146 das PiIternetzwerk 142 in ähnlicher Weise nacheinander auf die beiden Zust&näe
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Eine Eicheiiiheit 148 ist entsprechend einer im oben erwäirfcen US-Patent 3 241 432 vorgeschlagenen Einrichtung mit sieben Schaltkreisen ausgerüstet, mit denen die Bewegung des Schreibstiftes des Schreibers 132 derart eingestellt wird, daß sie den entsprechenden Skalen, die auf des Schreiberpapier gedruckt sind, angepaßt wird. Die Skalen können derart geeicht sein, daß die interessierenden Eigenschaften in direkten Einheiten oder Koeffizienten angegeben werden.
Der Schreiber 132 ist entsprechend dem US-Patent 2 960 910 mit einem Schleifdraht ausgerüstet, an dessen bewegbarem Abgriff eine analoge Spannung erzeugt wird, die der Bewegung des Schreibstiftes des Schreibers direkt proportional ist.
V/eiterhin ist eine Formierungseinheit 150 für die Signale vorgesehen, die ebenfalls sieben Schaltkreise aufweist, mit denen die vom Schleifdraht des Schreibers gelieferten analogen Spannungen direkt proportional den interessierenden Eigenschaften gemacht werden.
Ferner sind drei Spur- und Halteschaltkreise vorgesehen, von denen der eine 152 für die Hämatokritzahl, ein anderer 1r4 für das Hämoglobin und der dritte für die Zahl der roten !"lutkörpsrchen dient. Jeder dieser Schaltkreise enthält eiv- .".'etzv/er1'- r:iit einem Funkt ionsversti'rker, der einen
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Rückführungskondensa uor enthält. Dieser Kondensator wird zu Beginn derart geschaltet, daß ihm eine kurze Zeitkonstante zugeordnet ist und er der von der IOrmierungseinheit gelieferten Spannung schnell folgt und bis zu deren Spitzenwert aufgeladen wird, der dem Spitzenwert für ,jede Eigenschaft entspricht. Anschließend wird in einen Zustand mit hoher Zeitkonstante umgeschaltet, damit dieser Spitzenwert gespeichert wird.
Drei Verstärker, die den Logarithmus eines Verhältnisses bilden, sind vorgesehen, und zwar ein mit MCH bezeichneter Verstärker 158 für den mittleren Hämoglobingehalt eines Körperchens, ein mit MCV bezeichneter Verstärker 160 für das mittlere Volumen eines Körperchens und ein mit MCHC bezeichneter Verstärker 162 für die mittlere Hämoglobinkonzentration eines Körperchens. Mit dem MCH-Verstärker wird das Verhältnis des Hämoglobingehalts zur Zahl der roten Blutkörperchen, mit dem MCV-Verstärker 160 das Verhältnis der Hämatokritzahl zur Zahl der roten Blutkörperchen und mit dem MCHC-Verstärker 162 das Verhältnis des Hämoglobingehaltes zur Hämatokritzahl hergestellt. Diese Verstärker sind mit entsprechenden Paaren von Spitzendetektoren und Haltekreisen verbunden, wie es in der Pig. 2 gezeigt ist, so daß analoge Spannungen hergestellt werden, die von den Verhältnissen der mit den entsprechenden Paaren von Haltekreisen gespeicherten Spannungen abhängen.
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An den MCH-Verstärker ist ein antilogarithmischer Verstärker 164, an den MC V-Verstärker ein antilogarithmischer Verstärker 166 und an den MCHO-Verstärker ein antilogarithmischer Verstärker 168 angeschlossen. Mit diesen Verstärkern werden die in den logarithmisphen Verstärkern gebildeten Ausgangsgrößen, die den Logarithmen von Verhältnissen entsprechen, in analoge Spannungen umgewandelt, die direkt proportional den zugehörigen Verhältnissen sind.
Mit einer für die Analyse bestimmtenSteuerscheibe 170 wird ein Zähler- und Relaisantrieb 172 oder ein. Stufenschalter gesteuert, der auf einen Kanalwähler 174 mit sieben Eingangskanälen und einem einzigen Ausgangskanal einwirkt. Die sieben Eingangskanäle sind derart geschaltet, daß ihnen vom Eintaktverstärker 140 die der Hämoglobinkonzentration entsprechenden Signale, vom Filternetzwerk 142 die der Zahl der weißen Blutkörperchen und der Zahl der roten Blutkörperchen entsprechenden Signale, von der Brückenschaltung 56 die der Hämatokritzahl entsprechenden Signale vom Verstärker 164 die MOH-Signale, vom Verstärker 166 die MOV-Signale und vom Verstärker 168 die MCHC-Signale zugeführt werden. Zusammen mit einem entsprechenden Schaltkreis in der Eicheinheit 148 ist zu einer Zeit immer ein Eingangskanal durchgeschaltet, so daß die in diesem verarbeiteten Signale dem Schreiber zugeführt und in diesem auf einem einzigen Aufzeichnungsträger 175 aufgezeichnet werden.
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Die unverdünnten Hämatokrit-Proben werden jeweils durch eine vorausgehende Probe am stärksten verunreinigt und es ist daher erwünscht, daß die Länge der Transportröhre, durch die diese Probe weitergeleitet wird, möglichst klein ist. Aus diesem Grunde ist die Transportröhre zum Weiterleiten der zum Meesen der Hämatokritzahl vorgesehenen Teilprobe die kürzeste, so daß diese Teilprobe in jeder Betriebsperiode als erste analysiert wird.
Es ist weiterhin erwünscht, daß die Ventilanordnung der Durchflußzellenanordnung während der einen Hälfte einer Betriebsperiode in der einen Stellung und während der anderen Hälfte der Betriebsperiode in der anderen Stellung ist, damit der Durchgang optimal gereinigt v/erden kann. Da ferner die Kenntnis der Zahl der roten Blutkörpereken eine Voraussetzung zum Bestimmen der Vohältnisse HCH, MCV und HCHC ist, muß sie vor der Bildung der Verhältnisse bekannt sein und sollte daher vor der Zahl der weißen Blutkörperchen festgestellt werden. Eine weitere Voraussetzung zum Bestimmen der Verhältnisse ist die Kenntnis dsr Hämoglobinkonzentration, die daher ebenfalls vor der Bildung der Verhältnisse ermittelt werden muß. Aus dieser.! G-runde ergibt sich, daß in dem Siebenkanalsystem die Phasen derart eingestellt werden sollten, daß sich die folgende Reihenfolge bei der Analyse ergibt:
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1. Hämatokritzahl
2. Zahl der roten Blutkörperchen 3« Hämoglobinkonzentration
4. 5. 6. MCH, MCV und MCHC in "beliebiger Reihenfolge
7. Zahl der weißen Blutkörperchen.
Im Bedarfsfall können jedoch auch die vier direkten Messungen zu Beginn aufgezeichnet werden, worauf sich dann die drei Verhnltnismessungen für jede Probe anschließen. Wenn man nur eine Vierkanalanlage verwendet und die Verhältnisse nicht bildet, dann ist eine Phaseneinstellung vorteilhaft, die zur folgenden Reihenfolge führt:
1. Hämatokritzahl
2. Zahl der roten oder weißen Blutkörperchen
3. Hämoglobin
4. Zahl der weißen oder roten Blutkörperchen.
Im Bedarsfall kann weiterhin ein Meßgerät 176 vorgesehen sein, von dem die direkt gemessenen Konzentrationen der vier interessierenden Bestandteile angezeigt werden. Das Meßgerät 175 kann von einer Eicheinrichtung 176 für das Meßgerät gespeist werden, welche vier Schaltkreise enthält, die Signale vom ilintaktverstärker 140, vm Filternetzwe: k 142 und von der Br:i.ckenschaltung 56 aufnimmt und vom Antrieb 172 derart gesteuert ist, daß zu einer Zeit nur eine Art von geeichten Signalen dem ließgerät zugeführt wird.
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Schließlich kann eine geeignete digitsIe Datenmitschrei"beinrichtung verwendet werden, die im ilingangsteil einen geeigneten, Ana log/Digita 1-Umset ζ er enthr.lt, dem die Signale von der Formierungseinheit 150 zugeführt vierden. Die DatenmitschreiToeinrichtung wird mit Hilfe einer ihr zugeordneten Steuerscheibe 1&0 gesteuert.
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Claims (5)

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Patentansprüche
1/ Gerät zur Untersuchung und Analyse einer Vielzahl von Blutproben auf eine gegebene Anzahl von Eigenschaften, bestehend aus einer Zuführvorrichtung, mit der die Blutproben unter Bildung eines ursprünglichen, aus aufeinanderfolgenden Blutproben bestehenden Probenstroms abgefördert werden, ferner aus einer mit der Zuführvorrichtung gekoppelten Einrichtung, in der der ursprüngliche Probenstrom in eine von der Zahl der zu bestimmenden Eigenschaften abhängige Anzahl von Teilströmen aufgeteilt wird, die mindestens je einen Teilschub von jeder Probe im ursprünglichen Probenstrom enthalten, ferner aus mit dieser Einrichtung verbundenen Vorbehandlungseinrichtungen zum Vorbehandeln der Teilströme auf je eine der Analysen zum Feststellen der Zahl der roten Blutkörperchen, der Hämoglobinkonzentration und der Zahl der weißen Blutkörperchen, und ferner bestehend aus einer mit der Behandlungseinrichtung verbundenen Einrichtung zum untersuchen und Analysieren jedes aufeinanderfolgenden Inkrementes des vorbehandelten Teilstroms auf die Zahl der roten Blutkörperchen, die Hämoglobinkonzentration oder die Zahl der weißen Blutkörperchen und zum Erzeugen eines hierfür charakteristischen
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Signals, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung (20) zum Herstellen der Teilströme eine Behandlungseinrichtung (44) verbunden ist, in der einer der Teilströme für die Hämatokrit-Analyse vorbehandelt wird und an die eine Einrichtung (48,56) angeschlossen ist, in der jedes aufeinanderfolgende Inkrement des vorbehandelten Teilstroms auf die Hämatokritzahl analysiert und ein dieser Analyse entsprechendes Signal erzeugt wird, und daß mit den Einrichtungen zum Bestimmen der Zahl der roten Blutkörperchen, der Hämoglobinkonzentration, der weißen Blutkörperchen und der Hämatokritzahl eine Aufzeichnungsvorrichtung .{132) gekoppelt ist, der die entsprechenden Signale zugeführt werden und mit der diese Signale aufgezeichnet werden, wobei die den Inkrementen einer gemeinsamen Probe im ursprünglichen Probenstrom entsprechenden Signale zueinander in Beziehung gesetzt sind.
2. Gerät nach Anspruch At dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (160) vorgesehen ist, der die von aufeinanderfolgenden Inkrementen einer gemeinsamen Probe im ursprünglichen Probenstrom stammenden und von den Hämatokritzahlen und den Zahlen der roten Blutkörperchen abhängigen Signale zugeführt werden und die ein Signal abgibt, das vom Verhältnis der beiden Eingangs-
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signale und damit vom mittleren Volumen der Blutkörperehen abhängt, und daß die Aufzeichnungsvorrichtung (132)
auch mit dieser Einrichtung gekoppelt ist, so daß die dem
Verhältnis entsprechenden Signale in Beziehung zu den anderen Signalen aufgezeichnet werden.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (158) vorgesehen ist, der die von den aufeinanderfolgenden Inkrementen einer gemeinsamen Probe im ursprünglichen Probenstrom
stammenden und von den Zahlen der roten Blutkörperchen
und dem Hämoglobingehalt abhängigen Signale zugeführt werden und die ein Signal abgibt, das vom Verhältnis der beiden Eingangssignale und damit vom mittleren Hämoglobingehalt der Blutkörperchen abhängt, und daß die Aufzeichnungsvorrichtung (132) auch mit dieser Einrichtung gekoppelt ist, so daß die diesem Verhältnis entsprechenden Signale in Beziehung zu den anderen Signalen aufgezeichnet werden.
4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3f dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (162) vorgesehen ist, der die von aufeinanderfolgenden Inkrementen
einer gemeinsamen Probe im ursprünglichen Probenstrom stammenden und vom Hämoglobingehalt und den Hämatokritzahlen
abhängigen Signale zugeführt werden und die ein Signal ab-
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gibt, das vom Verhältnis der beiden EingangsSignaIe und damit von der mittleren Hämoglobinkonzentration der Blutkörperchen abhängt, und daß die Aufzeichnungsvorrichtung (132) auch mit dieser Einrichtung gekoppelt ist, so daß die von der mittleren Hämoglobinkonzentration abhängigen Signale in Beziehung zu den anderen Signalen aufgezeichnet werden.
5. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß Phaseneinstellvorrichtungen (80,104,121) vorgesehen sind, durch die die einzelnen Teilströme phasenmäßig derart eingestellt sind, daß innerhalb einer Betriebsperiode, in der alle von einem gemeinsamen Probenschub im ursprünglichen Probenstrom abgeteilten Teilschübe untersucht werden, zuerst der Teilschub aus dem auf die Hämatokrit-Analyse vorbehandelten Teilstrom, dann der Teilschub aus dem auf die Analyse der Zahl der weißen Blutkörperchen vorbehandelten Teilstrom, dann der Teilschub aus dem auf die Hämoglobin-Analyse vorbehandelten Teilstrom und dann der Teilschub aus dem auf die Analyse der weißen Blutkörperchen vorbehandelten Teilstrom in die diesen zugeordnete Analysiereinrichtung eintritt und von dieser ein für die Analyse charakteristisches Signal abgegeben wird, daß ferner die Analysiereinrichtung für die Analyse der Zahl der roten und weißen Blutkörperchen mindestens eine gemeinsame Durch-
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flußzelle (88) aufweist, durch die zwecks Zählung der Blutkörperchen beide Teilströme strömen und die mit einer Ventilanordnung (86) ausgerüstet ist, mit der abwechselnd die Einrichtungen zum Vorbehandeln auf die Analyse der Zahl der roten und weißen Blutkörperchen zugeschaltet sind, und daß die Aufzeichnungsvorrichtung mit allen Einrichtungen gekoppelt ist, die Analysesignale abgeben, so daß alle von einem gemeinsamen Probenschub im ursprünglichen Probenstrom stammenden Signale in der angegebenen Reihenfolge und in Beziehung zueinander aufgezeichnet werden.
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DE1673146A 1966-07-11 1967-07-08 Gerät zur Untersuchung und Analyse mehrerer Blutproben auf eine vorgegebene Anzahl von Eigenschaften Expired DE1673146C3 (de)

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