DE1773418C3 - Vorrichtung zur Herstellung eines vorwiegend der mikroskopischen Untersuchung dienenden Präparats einer biologischen Flüssigkeit insbesondere von Blut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines vorwiegend der mikroskopischen Untersuchung dienenden Präparates einer biologischen Flüssigkeit, insbesondere von Blut, bestehend aus einem auf einem Teller senkrecht auf der Welle eines Motors gelagerten Objektträger.

Zur Untersuchung biologischer Flüssigkeiten, insbesondere für Blutuntersuchungen, hat man aus dem Gefäßsystem des menschlichen oder tierischen Körpers Bluttropfen entnommen und diese zu einem dünnen Film auf einen Objektträger (dünne Glasscheibe) manuell breitgestrichen, um dann nach Einfärbung des Filmes die qualitative Untersuchung des Filmes (beim Blut also die Erhebung des Differentialblutbildes) mikroskopisch durchzuführen. Es ist ferner eine Vorrichtung zur Untersuchung von Blut bekannt, bei der das zu untersuchende Blut auf einen Objektträger aufgebracht wird, welcher auf einer um ihre Mittelachse drehbaren Scheibe angeordnet ist. Die Scheibe wird nach dem Aufbringen des Objektträgers in schnelle Umdrehung versetzt.

Das Ausbreiten des Blutes erfolgt hierbei ruckartig und die anschließende Trocknung durch weitere Bewegung. Es ist weiterhin ein Verfahren zur Untersuchung von Blut vorgeschlagen worden, nach dem eine Blutmenge auf eine um eine senkrechte Achse zentrierte drehbare Oberfläche aufgebracht und diese Oberfläche dann aus dem Stillstand in eine außerordentliche Umdrehung versetzt wird, so daß durch Zentrifugalwirkung im wesentlichen alles Blut bis auf das in Kontakt mit der

ίο Oberfläche befindliche entfernt wird.

Die manuelle Herstellung des Blutausstnches hat den Nachteil, daß der Blutfilm auf dem Objektträger durch die subjektiven Beeinflussungen verschieden gelagert ist und so eine stets unterschiedliche Größe aufweisi.

eine ungleichförmige Blutzellverteilung, aber auch unterschiedliche Formen der Blutflächen. Ein weiterer Mangel Hegt auch darin, daß infolge der Ausstrichtechnik eine abnehmende Präparatedicke von der Auftragsstelle zum Bürstenende zu verzeichnen ist und daß un- terschiedliche Dichteverhältnisse auch noch durch Stockungen und Fahnenbildungen bewirkt werden. Die Präparate sind aber nicht nur von ungleichförmiger Fläche, Höhe und Dichte, sondern zeigen darüber hinaus auch noch innerhalb der Blutzellverteilung so erhebliche Differenzen, daß die Fehlerquote bei der Anfertigung von Differentialblutbilderri sehr hoch liegt. Eine Fehlbeurteilung wird schließlich auch dadurch möglich, daß durch unterschiedliche Höhen scheinbare Größenschwankungen gleicher Blutzellen auftreten, wobei die Zellen im Bereich der Auftragsstelle Kugelgestalt annehmen und somit kleiner wirken, wahrend sie an den flachen Stellen der Präparatbürste mehr ausgebreitet werden und dadurch größer erscheinen. Die erwähnten mechanischen Verfahren haben den Nachteil, daß sie lediglich Ate Herstellung eines Differentialblutbildes ermöglichen. Sie erreichen zwar eine Dünnschichtigkeit, aber keineswegs exakt konstruierte Präparate, Lei denen neben der Einschichligkeit auch eine gleichförmige und dem natürlichen Blut entsprechende

ZellverteUung gewährleistet wird. Vor allem ist nicht gesichert, daß eine wirkliche Verbesserung der Genauigkeit bei der Differentialblutbilderhebung erreicht werden kann.
Neben diesem Differentialblutbüd gehört zur weiteren qualitativen Untersuchung des Blutes auch die Sichtung eines Leukozytenkonzentrates auf seltene bzw. artfremde Blutzellen aus einer erheblich größeren Blutmenge als sie in dem beschriebenen Blutausstrichpräparat zur Verfügung steht. Diese Untersuchungsart ist also mit den oben beschriebenen Verfahren nicht zu erreichen, weil die Blutmenge bei den manuellen Methoden zu gering ist und bei den mechanischen Verfahren alles Überschußblut über den Objektträgerrand fortgeschleudert wird. Es muß deshalb in einem getrennten Verfahren eine Anreicherung der Blutzellen aus einer größeren Blutprobe vorgenommen werden. wobei diese in einem Röhrchen zunächst zentrifugiert wird. Nach Entfernung der überstehenden Plasmaschicht kann man mit einer öse Teile der Leukozytenschicht aufnehmen und nun auf einen getrennten Objetträger ausstreichen. Das ist nicht nur sehr zeitaufwendig, sondern auch von qualitativen und quantitativen Mängeln begleitet.
Der hämatologische Status verlangt neben diesen

'5 qualitativen Untersuchungen unbedingt auch noch quantitative Bestimmungen, wie beispielsweise Feststellung des Hämatokrit (bei welchem der Volumenanteil der Zellen zum Volumenanteil des Blutplasmas zu

erheben ist). Zählung der weißen und roten Blutkörperchen und der Blutplättchen. Wie bereits bei der Leukoirytenkonzentrierung ist für jede dieser Ermittlungen «ine gesonderte Methode anzuwenden.

Bei der Hämatokrituntersuchung wird das Blut in einem Röhrchen zentrifugiert und aus der Trennung von Blutzellen und Blutplasma der prozentuale VoIu- ;nenanteil dieser beiden Bestandteile an Hand einer geeichten Skala abgelesen.

Die bekannten Zählverfahren bestimmen die Zahl von roten um< weißen Blutkörperchen sowie Blutplättchen, die in einem mm¹ Blut enthalten sind. Für jede Zählart wird Blut in besonderen Pipetten aufgefangen gnd verschieden stark verdünnt. Dann wird aus diesen Pipetten eine bestimmte Blutmenge in eine Zahlkammer mit Rasterung eingebracht. In der Zählkammer kann nun mittels eines Mikroskops die Auszählung der Blu'körperchen und Blutplättchen stattfinden. Zur Bluiplättchenauszählung kann auch eine besondere Verarbeitung auf einem Objektträger vorgenommen werden. Hier wird die Auszählung direkt vorgenommen und der Endwert an Hand der vorher ermittelten Erythro/ytenwerte errechnet.

Der mit den bekannten Geräten erzeugte dünne Blutfilm reicht für eine exakte DiffereiUialblutbildzählung bereits nicht aus. Darüber hinaus läßt sich weder ein l.eukozytenkonzentrat beurteilen, weil ja die dazu erforderliche Blutmenge fortgeschleudert worden ist, noch läßt sich der Hämatokrit bestimmen, weil auf ihm das Blut nur ausgebreitet, aber nicht zusätzlich a of gelrennt wird. Die angeführten Nachteile der bekannten Vorrichtungen und Verfahren beruhen weiterhin auch darauf, daß eine Reproduzierbarkeit der Blutfilme nicht gewährleistet wird. Nur aus reproduzierbaren Blutfilinen läßt sich neben der Verbesserung der Erhebung eines Differentialblutbildes auch eine quantitative direkte Bestimmung von Zahlen der roten und weißen Blutkörperchen und der Blutplättchen durchführen, weil dies nur aus gleichförmiger Gestaltung mit gleichartiger Zellverteilung möglich ist.

Sowohl für die Durchführung der qualitativen wie auch quantitativen Untersuchungen sind nacheinander verschiedene Entnahmen von Blutproben mit verschiedenen teilweise sich wiederholenden Behandlungen erforderlich, so daß insgesamt gesehen das klassische Blutuntersuchungsverfahren nicht nur sehr zeitraubend und umständlich ist, sondern daß es stark fehlerbehaftei ist, einmal durch den Mangel an Sorgfalt seitens der die Untersuchung durchführenden Personein, aber auch durch Mangel an den Geräten und schließlich auch durch die enorme Zahl der einzelnen Arbeitsschritte, die für jede der genannten Methoden notwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Blutuntersuchungsverfahren zu vereinfachen, zu beschleunigen und reproduzierbar zu gestalten und somit eine Vorrichtung zur Herstellung eines vorwiegend der miicroskopisehen Untersuchung dienenden Präparates aus biologischen Flüssigkeiten, insbesondere von Blut, zu entwickeln, das alle oben genannten Methoden zu einem ein/igen Arbeitsgang vereinigt und gleichzeitig weitcstgehend exakte Untersuchungsergebnisse liefert. Mit der zu schaffenden Vorrichtung soll ein zentral gelegener reproduzierbarer Blutfilm und ein pcriphercs Trennpräparat auf einem einheitlichen Objektträger erzielt werden können. Aus diesem einen durch einen einzigen Verarbeitungsgang hergestellten Präparat soll nicht nur eine qualitative Aussage zum Differentialblutbild und Leukozvtenkonzentrat. sondern auch quantitative Erhebungen über die Zahlen der roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen und Blutplättchen und darüber hinaus noch die Bestimmung des Hämatokrhwertes sowie physikalischer und biochemischer Meßwerte möglich werden, so daß in einer geschlossenen Analyse ein kompletter Blutstatus erreicht werden kann. Diese geschlossene Analyse soll auch dadurch ermöglicht werden, daß das getrocknete und gefärbte Präparat beim Mikroskopieren eine nacheinanderiolgende und zeitsparende Auswertung des zentralen reproduzierbaren Bereiches und auch des peripheren getrennten und konzentrierten Anteiles zuläßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gerät der eingangs genannten Art, das gekennzeichnet ist durch eine flache runde Präparationsküvette, deren Bodenplatte den Objektträger bildet und deren Deckel eine mittige Öffnung aufweist, und durch einen durch eine Zeitschaltuhr gesteuerten Tourenzahlregler zur Einstellung der Tourenzahl des Motors.

Vorteilhafte Weilerbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 beschrieben.

Die Erfindung soll nun an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweise senkrechten Schnitt durch das im folgenden beschriebene Gerät,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die durch den Deckel verschlossene Objektträgerküvctte,

F i g. 3 einen Diametralschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Objektträgerküvetle.

Auf der senkrechten Welle 2 eines Antriebsmotors 3 ist ein durchscheinender Teller 1 gelagert. Der Teller 1 besitzt eine kreisförmige zentrische Aussparung, die zur Aufnahme einer ObjektträgerküveUe dient. Diese Objektträgerküvette besitzt einen zylindrischen Innenraum und besteht aus einer Bodenplatte 9 und einem Deckel 10. Die Bodenplatte 9 und der Deckel 10 besitzen /ur Bildung des inneren Hohlraumes angeformtc Stege 23 und 24, welche mit Anfasungen 25 zusammenpassen. Eine weitere Möglichkeit der Ausführung der Objektträgerküvette besteht gemäß F 1 g. 3 darin, daß die den Innenraum umgebende Wandung aus einem Gummiring 27 besteht, welcher in einer eigens dafür vorgesehenen Ringaussparung 28 der Bodenplatte 9 und in einer weiteren Ringaussparung 29 des Deckels 10 eingepaßt ist. Die Objektträgerküvette wird in der kreisförmigen Aussparung des Tellers 1 mittels eines .Schraubringes 12, der mit Handhaben 11 verschen ist. gelagert und abgedichtet. Der Deckel 10 ist mit einer mutigen Öffnung 13 in der Form einer Bohrung zum Einbringen der Blutproben versehen.

Unterhalb des Tellers 1 befindet sich zwecks Beobachtung der zu verarbeitenden Flüssigkeit eine Glühlampe 6 und oberhalb desselben ist an einem schwenkbaren Arm 7 eine Lupe 8 zur Hämatokritablesung angeordnet.

Der Antriebsmotor 3 ist mittels Gummifüßen 5 auf einer Fußplatte 4 befestigt. Dieser Antriebsmotor besitzt eine regelbare Tourenzahl und ist mit einem Tourenzahlregler 14 verbunden, der über eine Zeitschaltu!ir gesteuert wird. Der Tourenzahlregler 14 besteht aus einem Regeltrafo und ermöglicht die Regulierung der Anlaßgeschwindigkeit des Motors. Dadurch wird eine Rotationsphase ermöglicht. Bei der anschließenden Zentrifugationsgeschwindigkeit wird das Überschußblut aus der Mitte beseitigt und in der Peripherie der Küvette ringförmig ausgebreitet. An Stelle des Regeltrafos oder zusätzlich zu diesem können auch Regel-

widerstände Verwendung finden. In dem Motorstromkreis 16 liegt ein Unterbrecherschalter, der von einem Tourenzahlmeßwerk 17 und einem Zeitmeßwerk 18 gesteuert wird. An der unteren Fläche des Tellers 1 ist ein Magneteisen angeordnet, welches über eine in den Motorstromkreis 16 eingeschaltete Induktionsspule 20 auf einen Tourenzahlmesser 21 und einen Umdrehungszahlmesser 22 einwirkt.

Die Bodenplatte 9 der Objeklträgerküvette ist mit einer Radialskala 30 in der Größenordnung von 0 bis 100% für die Ablesung der Hämatokritwerte sowie mit einer Rasterung 26 für die Auszählung der Blutzellen und zu deren Durchmesserbestimmung versehen. Die Skala und die Rasterung können selbstverständlich auch auf Zusatzscheiben angeordnet sein.

Für die Untersuchung des Blutes mit dem beschriebenen Gerät wird zunächst mit Beginn der Entnahme des Blutes die Zeitschaltuhr 15 eingeschaltet. Diese ist so eingestellt, daß nach Beendigung der Blutentnahme, etwa 15 Sekunden, der Motor 3 des Geätes in eine Rotationsbewegung versetzt wird. In dieser Phase wird das aus dem Gefäßsystem entnommene Blut durch die öffnung 13 des Deckels 10 auf die Bodenplatte 9 der rotierenden Objektträgerküvette spiralförmig aufgetragen. In dieser ersten Phase gewinnt die unterste Blutzellschicht eine feste Haftung auf der Bodenplatte 9. Die Rotationsphase dauert ungefähr 45 Sekunden, anschließend erfolgt mit Hilfe des Zeitschalters 15 des Zeitmeßwerkes 18, des Tourenzahlreglers und des Tourenzahlmeßwerkes 17 die Umschaltung von der relativ langsamen Rotation auf die erhöhte, zur Zentrifugation erforderliche Drehzahl. In dieser Phase der Zentrifugation wird das in der Mitte der Objektträgerküvette befindliche über der auf der Bodenplatte 9 haftenden untersten Blutschicht noch überstehende Überschußbk in die Peripherie geschleudert und hier als Restblut ringförmig in seine Bestandteile aufgetrennt, so daß sich in der Peripherie der Objektträgerküvette das Trennpräparat bildet. Dieses Trennpräparat gliedert sich zunächst in die Blutplasmazonc und dann in die Zellsedimcntzone, welche wiederum von innen nach außen durch den Thrombozyten-, den Leukozyten- und den Erythrozytenring gebildet wird.

Nach erfolgter Trennung wird der Motor wiederum durch die Zeitschaltuhr 15 ausgeschaltet, und nach seinem Stillstand wird der Schraubring 12 abgeschraubt und die Objektträgerküvette aus der kreisförmigen Aussparung des Tellers 1 herausgenommen. Der Dekkel 10 der Objektträgerküvette wird abgenommen und das auf der Bodenplatte befindliche Präparat kann der weiteren Behandlung wie Trocknung, Einfärbung und mikroskopischer Auswertung bzw. Untersuchung zugänglich gemacht werden. Infolge der zentralen gleichförmigen und somit reproduzierbaren Ausbreitung des Blutes durch die Rotationsphase und der gleichzeitigen peripheren Trennung in der Zentrifugationsphase erhält man aus beiden Anteilen ein mikroskopierbares Präparat, so daß also aus einem einzigen Präparat sieben verschiedene Parameter erfaßt werden können. Dies sind die Herstellung eins Blutausstriches zur Verbesserung der differentialen Blutbilderhebung, Zählung der Erythrozytenzahl, Zählung der Leukozytenzahl, Zählung der Thrombozytenzahl, Messung der Zellgrößen und Bestimmung der chemischen Zcllstrukturen, Bestimmung des Hämatokritwertes und Herstellung eines Leukozytenkonzentrates zur Untersuchung auf artfremde Zellen. Mit diesen Ergebnissen wird aus einem Präparat durch einen einzigen Verarbeitungsgang und in einer geschlossenen Analyse ein kompletter Blutstatus erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines vorwiegend der mikroskopischen Untersuchung dienenden Präparates einer biologischen Flüssigkeit, insbesondere von Blut, bestehend aus einem auf einem Teller senkrecht auf der Welle eines Motors gelagerten Objektträger, gekennzeichnet durch eine flache runde Präparationsküyette, deren Bodenplatte (9) den Objektträger bildet und deren Deckel (10) eine mittige öffnung (13) aufweist, und durch einen durch eine Zeitschaltuhr (15) gesteuerten Tourenzahlregler (14) zur Einstellung der Tourenzahl des Motors (3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand der Küvette durch einen Gummiring (27) gebildet ist, welcher in Ringaussparungen (28; 29) der Bodenplatte (9') und des Deckels (10') einpaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand der Küvette aus an der Bodenplatte (9) und dem Deckel (10) angeformten Stegen (23; 24) gebildet ist, die mit Anfasungen (25) zusammenpassen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette in einer Eindrehung des Tellers (1) gelagert ist und durch einen Ring (12) gehaltert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Objektträgers eine Lichtquelle (6) angeordnet ist und über ihm an einem schwenkbaren Arm (7) eine Lupe (8).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Tourenzahl- und Umdrehungszahlmesser (21; 22).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen durch ein Tourenzahlmeßwerk (17) und ein Zeitmeßwerk (18) gesteuerten Unterbrecherschalter,

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Objektträger bildende Bodenplatte (9) der Küvette mit einer Radiallskala (30) und einer Rasterung (26) versehen ist.