DE19605232A1 - Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung, mit einem Gehäuse, das eine Aufnahmeeinrichtung für Blutprobenbehältnisse, eine Lichtquelle, mit der Blutprobenbehältnisse mit Licht bestrahlt werden, eine fotoelektrische Einrichtung, mit der die beim Abtasten in Höhenrichtung reflektierte Lichtmenge fotoelektrisch erfaßt wird, und eine mittels einer Antriebseinrichtung verfahrbare Meßanordnung umfaßt.

Vorrichtungen bzw. Verfahren zur Blutsenkung dienen der Trennung von in Blut enthaltenen Bestandteilen aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten. Ganz allgemein betrachtet setzt sich das Blut aus flüssigen Bestandteilen, dem sogenannten Blutplasma, und aus festen Bestandteilen, den Blutzellen, in dem hauptsächlich Erythrozyten (rote Blutkörperchen) enthalten sind, zusammen. Bringt man eine Blutprobe in ein im allgemeinen aufrecht stehendes Röhrchen ein, so setzen sich die festen Bestandteile bzw. Partikel in Form der Erythrozyten nach einiger Zeit am Boden des Röhrchen ab, d. h. sie sedimentieren, so daß sich in dem Röhrchen eine Grenzfläche ausbildet, über der sich nur Blutplasma befindet. Die Absenkgeschwindigkeit der festen Partikel läßt dabei Rückschlüsse auf das Blutbild zu und ermöglicht dem Arzt eine Orientierungshilfe bei der Diagnostik. Beispielsweise ist die Absenkgeschwindigkeit der festen Partikel bei Infektionen deutlich größer als bei Blut eines gesunden Organismus.

Für die Bestimmung einer Blutsenkung wird heute nahezu ausschließlich auf die Westergren-Methode zurückgegriffen, bei der in einer 2 ml-Spritze vorab 0,4 ml einer 0,38%igen Natriumzitratlösung aufgezogen werden, das als Gerinnungshemmer für das Blut dient. Anschließend werden 1,6 ml Blut nachgezogen und die beiden Flüssigkeiten beispielsweise durch Schwenken der Spritze miteinander vermischt und sodann in ein in der Regel aufrecht stehendes Blutprobenbehältnis gegeben. Nach ca. 1 bis 2 Stunden haben sich die festen Partikel dann soweit abgesetzt, daß die Höhe der geklärten Blutplasmasäule über der Grenzfläche bestimmt werden kann.

Die DE-PS 36 09 552 beschreibt eine derartige Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung, bei der ein Blutprobenbehältnis so an der Außenseite eines Gehäuses vor einem Schlitz in der Gehäusewand angeordnet ist, daß kein Fremdlicht in das Gehäuseinnere dringen kann. Unmittelbar hinter dem Schlitz, im Gehäuseinneren, ist eine Meßkopfeinrichtung angeordnet, bei der ein Meßkopf auf einer Antriebsspindel verfahrbar und zudem entlang einer Führungsstange geführt ist. Der Meßkopf, der unmittelbar hinter dem durch den Schlitz ragenden Teil des Blutprobenbehältnisses angeordnet ist, weist dabei eine in einem Lichtkanal angeordnete Lichtquelle auf, die einen Lichtstrahl emittiert, der aus dem Lichtkanal austritt und auf das mit Blut gefüllte Behältnis trifft, wobei ein Teil des emittierten Lichtes reflektiert und in einem weiteren Kanal des Meßkopfes von einem Lichtleiter aufgenommen wird. Der Lichtleiter mißt den Rot-Farbwertanteil des mit Blut gefüllten Behältnisses quantitativ und führt den Meßwert einer Meßwerteinrichtung zu. Wenn der Rot-Farbwertanteil plötzlich zu- bzw. abnimmt, je nachdem ob der Meßkopf in Richtung Blutplasmasäule oder umgekehrt verfahren wird, ist die Grenzfläche zwischen Blutzellsäule und Blutplasmasäule ermittelt. Um gleichzeitig mehrere Blutsenkungen durchzuführen, werden mehrere Meßköpfe auf einem Meßwagen angeordnet, wobei jedem Behältnis ein Meßkopf zugeordnet ist. In alternativer Ausführungsform kann an Stelle eines Lichtleiters auch ein Sensor an dem Meßkopf angeordnet sein, der unmittelbar den zu bestimmenden Farbwertanteil des reflektierten Lichtes mißt. Ferner wird die Antriebsspindel von einem Antriebsmotor angetrieben, der als linearer Schrittmotor ausgebildet ist. Zur Beschleunigung der Blutsenkung ist die Gesamtvorrichtung zudem um eine Vertikalachse in eine geneigte Stellung schwenkbar.

Obwohl diese Vorrichtung grundsätzlich eine sehr genaue und scharfe Bestimmung der Grenzfläche ermöglicht, weist sie einen erheblichen Nachteil auf. Da nämlich bei der gleichzeitigen Bestimmung der Blutsenkung von mehreren Behältnissen je ein Meßkopf pro Behältnis benötigt wird, ergibt sich ein enormer technischer Aufwand, der sehr kostenintensiv ist. Des weiteren sind die Blutprobenbehältnisse an der Außenseite der Gehäusewand angeordnet, so daß zusätzliche Umgebungseinflüsse, wie z. B. Fremdlicht, die Meßgenauigkeit negativ beeinflussen können.

Die DE-PS 36 40 164 betrifft ebenfalls ein Blutsenkungsmeßgerät, bei dem Blutsenkungsröhrchen unmittelbar vor einem schmalen Vertikalschlitz an einer Gehäuseaußenwand angeordnet sind. Unmittelbar hinter dem Vertikalschlitz ist im Inneren eines Gehäuses wenigstens eine einen Meßkopf aufweisende Lichtschrankenanordnung verfahrbar angeordnet, die einen Lichtsender und einen Lichtempfänger aufweist, die sämtlich Halbleiterdioden sind. Der Sendelichtstrahl wird dabei von der Blutplasmasäule anders gestreut als von der Blutzellsäule, was die Lichtschrankenanordnung erkennt und zur Höhenmessung nutzt. Um Behinderungen der Messung bzw. einer Beschädigung der Meßeinrichtung vorzubeugen, sind Zwischenwände angeordnet, die als Eingriffsverhinderungsmittel dienen und in alternativer Ausführungsform hohl ausgebildet sein können, um die Meßeinrichtung in den Zwischenwänden anzuordnen. Die jedem einzelnen abzutastenden Behältnis zugeordneten Meßköpfe sind dabei auf einer Tragschiene befestigt und mittels eines über einen Antriebsmotor angetriebenen Zahnriemens entlang der Längsachse der Behältnisse auf- und abfahrbar. Des weiteren sind die Meßköpfe an eine Auswerteelektronik angeschlossen, wobei die Lichtschrankenanordnung sowohl im Durchlicht als auch im Auflicht arbeiten kann.

Auch hier ist von entscheidendem Nachteil, daß beim gleichzeitigen Ermitteln der Blutsenkung von mehreren Behältnissen jedem Behältnis ein Meßkopf zuzuordnen ist, was wiederum einen erheblichen technischen Mehraufwand und damit hohe Kosten verursacht. Ebenso befinden sich die Blutprobenbehältnisse an der Außenseite der Gehäusewand, weshalb die Meßgenauigkeit durch irgendwelche Störgrößen, wie z. B. Fremdlicht, beeinträchtigt werden kann.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere und einfachere Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung zu schaffen, die zudem unempfindlich gegen den Einfluß von Fremdlicht ist, sowie ein entsprechendes Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung zu schaffen, mit dem gleichzeitig die Blutsenkung von mehreren Blutprobenbehältnissen auf einfache Weise bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 15.

Demgemäß ist zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung ein Gehäuse vorgesehen, das in seinem Innenraum eine Reflexionsschicht aufweist, die entweder von der Gehäuseinnenwand selbst oder einer entsprechenden Auskleidung ausgebildet wird und eine von der jeweiligen Blutsenkung abhängige Lichtmenge reflektiert, die mittels einer fotoelektrischen Einrichtung, beispielsweise eines Sensors in Form einer Fotodiode, erfaßt wird. Dabei werden die im Innenraum des Gehäuses angeordneten Blutprobenbehältnisse nacheinander derart von einer Lichtquelle bestrahlt, daß die fotoelektrische Einrichtung die dabei auftretenden Lichtmengenänderungen im Innenraum des Gehäuses erfaßt und diese den einzelnen Blutprobenbehältnissen zur Ermittlung der Blutsenkungsgrenzfläche zwischen Blutzellen und Blutplasma zugeordnet werden.

Dadurch wird sichergestellt, daß mit lediglich einer Meßanordnung die Grenzfläche zwischen Blutzellen und Blutplasma einer Vielzahl von Blutprobenbehältnissen gleichzeitig bestimmt werden kann. Im Gegensatz zu den Vorrichtungen des Stands der Technik sind die von Lichtstrahl abgetasteten Blutprobenbehältnisse im Inneren eines Gehäuses angeordnet, so daß keine störenden Fremdlichteinflüsse oder sonstige Einflüsse bei der Messung auftreten können. Dabei weist die mit Licht einer Lichtquelle bestrahlte Blutzellsäule ein anderes Durchlicht-, Reflexions- und Streuverhalten auf als die Blutplasmasäule, was einen meßbaren Unterschied in der zurückreflektierten Lichtintensität bzw. -menge im Innenraum des Gehäuses zur Folge hat. Diese Lichtmengenänderungen werden beim Bestrahlen bzw. Abtasten der Blutprobenbehältnisse von der fotoelektrischen Einrichtung erfaßt, wobei ein deutlicher Wechsel der einem bestimmten Blutprobenbehältnis zugeordneten Lichtintensität von einem Durchlauf des Lichtstrahls auf den nächsten ein Meßsignal auf die Höhenposition der Blutsenkungs- Grenzfläche des jeweiligen Behältnisses ist. Durch die Reflexionsschicht an der Gehäuseinnenwand wird zudem gewährleistet, daß stets die gesamte, im Innenraum des Gehäuses auftretende Lichtmenge gemessen wird. Ob der Lichtstrahl auf ein Blutprobenbehältnis oder einen Bereich zwischen zwei Blutprobenbehältnissen, also direkt auf die Gehäuseinnenwand gerichtet ist, wird ebenfalls über die Lichtintensität im Gehäuseinnenraum festgestellt. Zudem ermöglicht dieser Wechsel die Zuordnung der Meßwerte zu den jeweiligen Behältnissen auf einfache Weise durch Weiterzählung, wobei hierzu auch ein Drehwinkel- bzw. Längenmeßsystem vorgesehen sein kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, insbesondere eine Ausführungsform, bei der eine erste und zweite Hohlwelle derart miteinander gekoppelt sind, daß die zweite Hohlwelle relativ zur ersten Hohlwelle bewegbar ist. Die erste Hohlwelle wird dabei über einen Zahnkranz angetrieben und nimmt die zweite Hohlwelle mit, die zudem in einer Gewindeanordnung geführt ist und deshalb eine schraubenlinienförmige Auf- oder Abwärtsbewegung erfährt, so daß die Blutprobenbehältnisse auf ihrer gesamten Höhe abgetastet werden können. Des weiteren ist im Inneren der ersten Hohlwelle eine Lichtquelle angeordnet, die in bevorzugter Weise eine Infrarot-Laserdiode ist, die einen Lichtstrahl emittiert, der über eine an der zweiten Hohlwelle angeordnete Optikanordnung auf die Blutprobenbehältnisse gelenkt wird.

In einer vor allem gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaften Weise sind dabei sowohl die Lichtquelle als auch die fotoelektrische Einrichtung stationär an irgendeiner Stelle in dem Gehäuseinnenraum angeordnet, wodurch der Bau- und Verkabelungsaufwand beträchtlich reduziert wird. Die Lichtquelle und fotoelektrische Einrichtung können aber auch direkt an der zweiten Hohlwelle angeordnet sein und mit dieser verfahren werden. Des weiteren ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Optikanordnung nicht-translatorisch und zugleich rotatorisch, sondern lediglich linear verfahren wird, beispielsweise mittels zweier Führungsschienenanordnungen. Diese ist ebenfalls mit stationär oder nicht-stationär im Gehäuseinneren angeordneter Lichtquelle bzw. fotoelektrischer Einrichtung ausführbar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnitt- und Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung; und

Fig. 4 ein Diagramm, das das Meßprinzip mit Änderung der Lichtintensität über dem Abtastweg darstellt.

Fig. 1 zeigt ein rundes, kompaktes, geschlossenes Gehäuse 1, das aus einem kalottenförmigen Deckel 1c, einer einen Innenraum 20 umgebenden Seitenwand 1b und einem Bodenteil 1a aufgebaut ist. Die äußere Form des Gehäuses 1 ist dabei nicht auf diese runde Form beschränkt, sondern kann jeder andere, geeignete Form aufweisen, beispielsweise auch einen sechseckigen oder achteckigen Gehäuseaufbau. Der kalottenförmige Deckel 1c weist eine Vielzahl von an dessen Umfang angeordneten Öffnungen 22 auf, die Blutprobenbehältnisse 18 aufnehmen. An den Öffnungen 22 des Deckels 1c sind ferner Dichtelemente 27 angeordnet, die nach dem Einsetzen der Blutprobenbehältnisse 18 so an diesen anliegen, daß sie den Innenraum 20 des Gehäuses 1 weitgehend lichtdicht und staubdicht gegen die Umgebung abschirmen, um Fremdlichteinflüsse und Verunreinigungen im Innenraum 20 zu vermeiden. Vorzugsweise sind die Dichtelemente 27 dabei derart ausgebildet, daß sie auch in einem Zustand, in dem keine Blutprobenbehältnisse 18 in das Gehäuse 1 eingesetzt sind, den Gehäuseinnenraum 20 lichtdicht und staubdicht abschließen. Derartige Dichtelemente 27 können elastische Gummi-Dichtlippen oder klappenartige Anordnungen sein. Selbstverständlich kann der Deckel 1c auch auf jede andere Art ausgebildet sein, beispielsweise in einer flachen Bauweise.

Die Blutprobenbehältnisse 18, von denen in Fig. 1 und Fig. 2 lediglich zwei exemplarisch dargestellt sind, sind mittels eines Stopfens 17 verschlossen und mit einer Blutprobe gefüllt. Nach einiger Zeit setzen sich dann in dem Blutprobenbehältnis 18 die Blutzellen ab, wodurch sich eine Blutplasmasäule 18a und eine Erythrozyten enthaltende Blutzellsäule 18c ausbildet, die dazwischenliegend eine Grenzfläche 18b bilden. Die Blutprobenbehältnisse 18 stützen sich auf einem Trennelement 14 ab, das das Innere des Gehäuses 1 in den Innenraum 20 und eine Motorkammer 21 aufteilt. Die Blutprobenbehältnisse 18 können dabei durch zusätzliche Halterungselemente fixiert sein, beispielsweise durch im Innenraum 20 an der umgebenden Gehäusewand 1b angebrachte Halteklammern.

Mittig in dem Trennelement 14 ist eine Öffnung 24 angeordnet, die einen Spindelmutter-Gehäuseblock 9 formschlüssig aufnimmt. Der Spindelmutter-Gehäuseblock 9 ist mittels Verbindungselementen, beispielsweise Schrauben oder Klebstoff, fest mit dem Trennelement 14 verbunden. Des weiteren ist der Spindelmutter-Gehäuseblock 9 hohl ausgebildet und das in den Innenraum 20 ragende, obere Teil des Spindelmutter-Gehäuseblocks 9 mit einem Innengewinde versehen, das als Spindelmutter für eine noch näher zu beschreibende Hohlwelle dient. In das nach unten, in die Motorkammer 21 ragende untere Teil des Spindelmutter-Gehäuseblocks 9 ist eine Lagerbuchse 8 eingesetzt, in dem eine Antriebseinrichtung 26 gelagert ist. Die Antriebseinrichtung 26 umfaßt dabei eine erste Hohlwelle 7 und eine zweite Hohlwelle 10, wobei die erste Hohlwelle 7 mit seinem dem Bodenteil 1a zugewandten Ende fest auf einer Platine 4 angeordnet ist und von einem mit der Platine 4 fest verbundenen Flansch 5 abgestützt ist. Die Platine 4 selbst ist auf herkömmliche Weise an dem Bodenteil Ia des Gehäuses 1 befestigt. Die erste Hohlwelle 7 kann dabei selbstverständlich jede andere dem Fachmann wohlbekannte Art der Lagerung, Befestigung und Abstützung auf der Platine 4 aufweisen. Ferner stützt der Spindelmutter-Gehäuseblock 9 mitsamt darin eingesetzter Lagerbuchse 8 die erste Hohlwelle 7 in bevorzugter Weise auf etwa der halben Länge der ersten Hohlwelle 7 ab, um eine stabile Anordnung der Antriebseinrichtung 26 sicherzustellen.

Die erste Hohlwelle 7 weist an der Außenseite ihres der Platine 4 zugewandten Endes einen bevorzugt integral ausgebildeten Zahnkranz 7a auf, der über ein Antriebsritzel 3a eines Motors 3 angetrieben wird. Die gesamte Anordnung, bestehend aus Motor 3, Flansch 5 und Antriebsritzel 7a ist von einer Motorabdeckung 2 umgeben. In alternativer Form kann hierbei die erste Hohlwelle 7 auch über einen Riemenantrieb oder sonstige dem Fachmann wohlbekannte Antriebseinrichtungen angetrieben werden. Des weiteren ist die erste Hohlwelle 7, die in der hier bevorzugten Weise als Führungsrohr ausgebildet ist, mit der zweiten Hohlwelle 10 gekoppelt, beispielsweise über eine hier nicht näher dargestellte Paßfederverbindung. Die hier verwendete Paßfederverbindung bewirkt, daß die über das Antriebsritzel 3a des Motors 3 angetriebene erste Hohlwelle 7 ihre Drehbewegung auf die zweite Hohlwelle 10 überträgt und diese gleichfalls drehend mitnimmt. Die zweite Hohlwelle 10 ist bevorzugt als Spindelrohr ausgebildet und weist an ihrer Außenseite ein zu dem Innengewinde des Spindelmutter-Gehäuseblockes 9 komplementäres Außengewinde auf. Diese Gewindeführung bewirkt, daß die zweite Hohlwelle 10, je nach Laufrichtung des Motors 3 auf einer Schraubenlinie nach oben oder unten in Richtung Gehäusedeckel 1c oder Gehäuseboden 1a verfahrbar ist. Zur relativen Beweglichkeit der zweiten Hohlwelle 10 zur ersten Hohlwelle 7 ist es denkbar, daß die erste Hohlwelle 7 in einer alternativen Form über eine entsprechende Paßfederverbindung innerhalb der zweiten Hohlwelle 10 angeordnet ist.

Die zweite Hohlwelle 10 weist an ihrem oberen, dem Deckel 1c zugewandten Ende eine Aussparung 11 und eine Optikanordnung 13 auf, wobei die Optikanordnung 13 ein oberes Umlenkelement 13a, das auf dem oberen Ende der zweiten Hohlwelle 10 angeordnet ist, und ein unteres Umlenkelement 13b umfaßt, das in das obere Ende der zweiten Hohlwelle 10 eingesetzt ist. Das obere Umlenkelement 13a und das untere Umlenkelement 13b der Optikanordnung 13 können dabei optische Umlenkelemente sein, beispielsweise 45°- Umlenkspiegel.

Eine auf der Platine 4 und in der ersten Hohlwelle 7 stationär angeordnete Lichtquelle 25 erzeugt einen Lichtstrahl 12, der von einer Sammellinse 6 gebündelt und auf das untere Umlenkelement 13b fokussiert wird, das in der hier bevorzugten Weise als 45°- Umlenkspiegel ausgebildet ist und den Lichtstrahl 12 in Richtung Gehäusewand 1b und Blutprobenbehältnisse 18 umlenkt. Der Lichtstrahl 12 trifft dabei entweder auf ein Blutprobenbehältnis 18 oder auf die Innenseite der Gehäusewand 1b, die entweder selbst eine Reflexionsschicht 19 ausbildet, beispielsweise indem die Wand als gut reflektierende, weiße Kunststoffschicht ausgebildet ist, oder mit einer Reflexionsschicht 19 ausgekleidet sein kann, beispielsweise mit einer metallisierten Schicht (vgl. Fig. 3). Bevorzugt ist dabei der gesamte Innenraum 20 als Reflexionsschicht 19 ausgebildet bzw. mit einer derartigen Reflexionsschicht 19 versehen, wenigstens aber der unmittelbar hinter den Blutprobenbehältnissen 18 liegende Teil der Innenseite der Gehäusewand 1b. Das von dort reflektierte Hauptlicht 15 wird insbesondere mittels des oberen Umlenkelementes 13a, das in der hier bevorzugten Weise ebenfalls ein 45°-Umlenkspiegel ist, in Richtung auf eine fotoelektrische Einrichtung 16 hin umgelenkt, die in der kalottenförmigen Auswölbung des Deckels 1c stationär angeordnet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß dieses Umlenkelement 13a auch entfallen kann.

Die Lichtquelle 25 ist dabei in bevorzugter Ausführungsform eine Infrarot-Laserdiode, während die fotoelektrische Einrichtung 16 in bevorzugter Ausführungsform ein Fotodiodenelement ist. Selbstverständlich können die Lichtquelle 25 und die fotoelektrische Einrichtung 16 auch jegliche andere Art von geeignetem Lichtemissions- bzw. Lichtaufnahmeelement sein. Des weiteren sind in ebenfalls bevorzugter Ausführungsform sowohl die Lichtquelle 25 als auch die fotoelektrische Einrichtung 16 an einer beliebigen Stelle im Inneren des Gehäuses 1 stationär anordenbar, wobei es aber auch denkbar ist, daß sie beispielsweise mit der zweiten Hohlwelle 10 verfahrbar angeordnet sind, wie dies noch detaillierter erläutert wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist an dem Gehäuse 1 ein Elektronik- Steuerteil 23 angeordnet, mit dem die Lichtquelle 25, die fotoelektrische Einrichtung 16 und die Betätigungseinrichtung 3a gekoppelt sind. Ferner umfaßt das Elektronik-Steuerteil 23, über das die für die automatische Bestimmung einer Blutsenkung notwendigen Daten eingegeben werden können, ein Display, an dem die Meßergebnisse angezeigt bzw. abgelesen werden kann. Das Elektronik-Steuerteil 23 umfaßt die für eine Verarbeitung der gemessenen Daten notwendigen Komponenten, beispielsweise eine mikroprozessorgesteuerte Rechner- und Auswerteeinheit, entsprechende Analog- bzw. Digitalwandler und geeignete Speicherbausteine.

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung, bei dem lediglich der über dem Trennelement 14 in den Gehäuseinnenraum 20 ragende Teil der Vorrichtung dargestellt ist. Dabei ist eine Führungsschiene 30 in bevorzugter Ausführungsform aufrechtstehend angeordnet und mittels Befestigungselementen, wie z. B. Verbindungsschrauben, an einem Flanschelement 33 des Trennelementes 14 befestigt. Auf der Führungsschiene 30 ist eine Verbindungsschiene 32 angeordnet, die mit der Führungsschiene 30 formschlüssig verbunden ist und ferner mit einer hier nicht dargestellten Betätigungseinrichtung auf herkömmliche Weise derart gekoppelt ist, daß die Verbindungsschiene 32 in eine Aufwärts- und Abwärtsrichtung verfahren werden kann. An der Oberseite des vorderen, den Blutprobenbehältnissen 18 zugewandten Endes der Verbindungsschiene 32 ist ein Führungsprofil ausgebildet, das mit einem Schlitten 31 formschlüssig verbunden ist. Die Verbindungsschiene 32 weist dabei eine zum Verfahren des Schlittens 31 vor den Blutprobenbehältnissen 18 notwendige Länge auf und ist ebenfalls mit einer hier nicht dargestellten Antriebseinrichtung gekoppelt. Bei den Führungsprofilen der Führungsschiene 30 und der Verbindungsschiene 32 handelt es sich bevorzugt um geschlossene Führungen, beispielsweise Schwalbenschwanzführungen, wobei auch jede andere Art von Teleskop-Führung denkbar ist.

Auf dem Schlitten 31 ist ein Optik-Gehäuse 36 angeordnet, in dessen Innerem ein unteres Umlenkelement 13b einer Spiegelanordnung 13 angeordnet ist, vorzugsweise ein 45°- Umlenkspiegel, und auf dessen Oberseite ein oberes Umlenkelement 13a angeordnet ist, das in bevorzugter Ausführungsform ebenfalls ein 45°-Umlenkspiegel ist. Das Optik-Gehäuse 36 weist dabei eine Aussparung 35 auf, durch die ein von einer hier nicht dargestellten Lichtquelle erzeugter Lichtstrahl 12, nachdem er durch einen Schlitz 34 in dem Trennelement 14 in den Innenraum 20 des Gehäuses 1 gelangt ist, in das Innere des Optik-Gehäuses 36 gelangt und auf das untere Umlenkelement 13b trifft, das den Lichtstrahl 12 in Richtung der Blutprobenbehältnisse 18 umlenkt. Die hauptsächlich von der Gehäusewand 1b bzw. Reflexionsschicht 19 in den Gehäuseinnenraum zurückreflektierte Lichtmenge wird größtenteils über das obere Umlenkelement 13a auf eine stationär am Deckel 1c angeordnete fotoelektrische Einrichtung 16 gelenkt, wie dies in Fig. 3 durch die Strahlen 15 dargestellt ist.

Der Schlitten 31 ist ebenfalls mit einer hier nicht dargestellten Antriebseinrichtung, z. B. einem Linearmotor, gekoppelt und kann in eine translatorische Richtung, d. h. in Zeichenebene hinein bzw. heraus verfahren werden. Bei einer derartigen linearen Ausführung der Vorrichtung sind die Blutprobenbehältnisse so im Gehäuseinnenraum 20 angeordnet, daß sich die Optikanordnung 13 stets vor den Blutprobenbehältnissen 18 befindet, um auf diese einen Lichtstrahl lenken zu können. Dabei ist auch eine stationäre Anbringung der Lichtquelle im Bodenbereich des Gehäuses 1 denkbar, wenn der Schlitten 31 beispielsweise um seine Vertikalachse drehbar an dem vorderen Ende der Verbindungsschiene 32 gelagert ist, wodurch es möglich wird, den Lichtstrahl 12 taktweise nacheinander in Richtung auf alle Blutprobenbehältnisse 18 umlenken zu können. Dabei würde es dann auch genügen, wenn der Schlitz 34 in dem Trennelement 14 z. B. nur eine kreisrunde Öffnung wäre. Ferner können sowohl die fotoelektrische Einrichtung 16 als auch die in Fig. 3 nicht dargestellte Lichtquelle am Optik-Gehäuse 36 angeordnet sein, um eine Art Meßkopf auszubilden. Damit kann auf die Umlenkelemente 13a, 13b auch verzichtet werden, da bei einer derartigen Anordnung der Lichtstrahl direkt von einer Meßkopf-Lichtquelle auf das jeweilige Blutprobenbehältnis 18 emittiert werden kann und die in den Gehäuse-Innenraum zurückreflektierte Lichtmenge dann ebenfalls direkt von einem Meßkopf-Sensor erfaßt werden kann. Letztere Alternative ist selbstverständlich nicht auf das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auch bei dem ersten, translatorisch und zugleich rotatorisch verfahrbaren Ausführungsbeispiel der Fig. 1 anwendbar. Insgesamt wird hierbei deutlich, daß die vorliegende Erfindung alle Ausführungsformen umfaßt, bei der ein einziger Meßkopf zur Bestimmung der Blutsenkungs-Grenzfläche 18a einer Vielzahl von Blutprobenbehältnissen 18 vorgesehen ist.

Das Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung wird nun im folgenden anhand der ersten Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Erfindung beschrieben, gilt aber ebenso für die in Fig. 3 dargestellte lineare Ausführungsform. Dabei werden die Blutprobenbehältnisse 18 in das Gehäuse 1 eingesteckt, das beispielsweise zwölf Behältnisse aufnehmen kann, die zueinander einen gleichen Teilungsabstand aufweisen, wobei beim Beschicken des Gehäuses 1 mit Blutprobenbehältnissen 18 bevorzugt wenigstens ein Steckplatz nicht belegt wird, um eine optische Referenzmarke auszubilden. Das heißt, daß im vorliegenden Beispiel elf Blutprobenbehältnisse 18 im Innenraum des Gehäuses 1 um die zweite Hohlwelle 10 und den Spindelmutter-Gehäuseblock 9 in gleichmäßiger Teilung herum angeordnet sind, wobei ein Steckplatz frei bleibt.

Zu Beginn der Messung wird die zweite Hohlwelle 10 mitsamt der Spiegelanordnung 13 bevorzugt so weit in Richtung zu dem Gehäusedeckel 1c hin verfahren, daß die Abtastung der Glaswand des Blutbehältnisses 18 über der Blutsäule als ein Meßausgangswert erfaßt wird. Bei der anschließenden schraubenlinienförmigen Abwärtsbewegung der zweiten Hohlwelle 10 überstreicht der Lichtstrahl 12 nacheinander alle im Innenraum 20 angeordneten Blutprobenbehältnisse 18. Dabei weisen die Blutprobenbehältnisse 18 und die zwischen den Blutprobenbehältnissen 18 liegende Gehäuseinnenwand deutliche Unterschiede hinsichtlich der reflektierten Lichtmenge auf, da zunächst die Blutplasmasäule 18a einen geringen Teil des Lichtes absorbiert und somit eine geringere Lichtmenge auf die Reflexionsschicht 19 hinter den einzelnen Blutprobenbehältnissen 18 auftrifft bzw. der Lichtstrahl von den Blutprobenbehältnissen 18 anders reflektiert wird, was letztendlich eine Verringerung der Lichtintensität im gesamten Innenraum 20 des Gehäuses 1 zur Folge hat. Die von der fotoelektrischen Einrichtung 16 erfaßte Lichtmenge ist dabei unabhängig von den unterschiedlichen Reflexions-, Absorptions- und Streuungserscheinungen im Innenraum 20 des Gehäuses 1, da immer nur die gesamte Lichtmenge gemessen wird und die Randbedingungen stets dieselben sind. Hauptreflexionsrichtung ist dabei die der Richtung des Lichtstrahles 12 entgegengesetzte Richtung, weshalb ein oberes Umlenkelement 13a so angeordnet ist, daß das reflektierte Hauptlicht 15 in Richtung der fotoelektrischen Einrichtung 16 umgelenkt wird. Diesen Unterschied in der Lichtintensität macht man sich auch bei der Bestimmung der Blutsenkungsgrenzfläche 18b zunutze, da die Blutplasmasäule 18a eine weitgehend klare, lichtdurchlässige, gelbliche Flüssigkeit ist, während die dunkelrote Blutzellsäule 18c erheblich weniger lichtdurchlässig und damit lichtabsorbierend ist. Der Übergang zwischen Blutplasmasäule 18a und Blutzellsäule 18c eines Blutprobenbehältnisses, der durch die Grenzfläche 18b festgelegt ist, läßt sich daher durch diese wesentliche Änderung der Lichtmenge im Innenraum 20 des Gehäuses 1 bestimmen, wie dies nachfolgend anhand des Diagramms der Fig. 4 detailliert erläutert wird.

In Fig. 4 ist die Lichtintensität über dem Abtastweg aufgetragen. Trifft ein Lichtstrahl 12 bei der rotatorischen Auf- oder Abwärtsbewegung der zweiten Hohlwelle 10 auf ein Blutprobenbehältnis 18, so nimmt die Lichtintensität im Innenraum 20 sofort um einen hier willkürlich dargestellten Betrag ab, wie dies in Fig. 4 durch RA (Index A: Anfang) dargestellt ist. Wenn der Lichtstrahl 12 auf seinem weiteren Abtastweg das andere seitliche Ende des Blutprobenbehältnisses 18 erreicht, trifft er wieder auf die Reflexionsschicht 19 bzw. Innenwand 1b, weshalb die Lichtintensität ebenfalls wieder auf die vor dem Auftreffen auf ein Blutprobenbehältnis 18 im Innenraum 20 vorherrschende Lichtintensität zunimmt, wie dies im Diagramm der Fig. 4 durch RE (Index E: Ende) dargestellt ist, und zwar so lange bis der Lichtstrahl 12 auf das nächste Blutprobenbehältnis trifft. Wie bereits zuvor geschildert, nimmt die Lichtintensität im Innenraum 20 des Gehäuses relativ zu der Lichtintensität beim Bestrahlen der Blutplasmasäule 18a ab, wenn der Lichtstrahl 12 auf die Blutzellsäule 18c trifft. Dieser Unterschied in der Lichtintensität zwischen Blutzell- und Blutplasmasäule ist in Fig. 4 mit S_I gekennzeichnet.

Wichtig hierbei ist, daß die beim Bestrahlen der einzelnen Blutprobenbehältnisse 18 auftretenden Lichtmengenänderungen auch stets den gleichen Blutprobenbehältnissen 18 zugeordnet werden. Dies kann durch einen Drehwinkelgeber am Motor 3 erfolgen oder in bevorzugter Weise dadurch, daß ein Steckplatz nicht mit einem Blutprobenbehältnis 18 belegt ist, um eine Referenzmarkierung auszubilden. Während nämlich normalerweise der Abstand zwischen den einzelnen Blutprobenbehältnissen 18 S₂ beträgt (vgl. Fig. 4), wobei die Blutprobenbehältnisse selber eine in Abtast-bzw. Umfangsrichtung liegende Abmessung S₁ aufweisen, beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Blutprobenbehältnissen 18, zwischen denen ein Steckplatz frei gelassen ist, S₃. Bei jedem Überstreichen der Strecke S₃ bleibt die Lichtintensität für eine relativ lange Zeit (Drehwinkel) im Innenraum 20 gleich, was für die Meßeinrichtung ein Signal bildet, daß die Bestrahlung der Blutprobenbehältnisse 18 wieder mit einem Umlauf beginnt. Somit wird sichergestellt, daß bei jeder Umdrehung, die im Innenraum 20 des Gehäuses 1 auftretenden Lichtmengen stets dem gleichen Blutprobenbehältnis 18 zugeordnet werden, weshalb auch das Auftreten der Grenzfläche 18b infolge der Lichtmengenänderung gegenüber einen vorherigen, abgespeicherten Bestrahlungs- bzw. Abtastmeßwert sicher erkannt und erfaßt werden kann. Mittels der zu Beginn der Messung ermittelten Höhe der gesamten Blutsäule läßt sich somit über die Anzahl der Drehungen der Feingewinde- Hohlwellen 7, 10 (oder auch eine herkömmliche Wegmeßeinrichtung) die Höhe der Blutplasmasäule 18a bzw. der Blutzellsäule 18c ermitteln und beispielsweise über das Display auf dem Elektronik-Steuerteil 23 anzeigen (vgl. Fig. 2). Selbstverständlich ist die Festlegung der Referenzmarkierung nicht auf das Freilassen eines Steckplatzes beschränkt, sondern kann auch auf jede andere dem Fachmann wohlbekannte Art festgelegt werden, beispielsweise indem nach jedem 360°-Umlauf des Lichtstrahles 12 eine Referenzmarke abgetastet oder ein Referenzsignal an die Meßeinrichtung gesendet wird, so daß mit der Zählung der Blutprobenbehältnisse 18 von Neuem begonnen werden kann.

Wie bereits zuvor erwähnt, ist dieses Verfahren zur Bestimmung einer Blutsenkung auch bei der linearen Ausführungsform der Fig. 3 anwendbar, wobei dort beispielsweise ein Referenzsignal ausgesendet werden kann, wenn sich der Schlitten 31 an seinem Bewegungsumkehrpunkt befindet. Dabei ist auch erwähnenswert, daß die Lichtintensität unabhängig vom Abstand der Behältnisse 18 von der Spiegelanordnung 13 ist, weshalb diese auch halbkreisförmig angeordnet sein können. Des weiteren können die Blutprobenbehältnisse 18 in beliebiger Form angeordnet sein, bevorzugt jedoch in einem kreisrunden Gehäuse 1 zur schraubenlinienförmigen Abtastung, wobei die jeweilige Abtastform zur Auswertung durch das Elektronik-Steuerteil 23 vorab über eine Tastatur eingegeben werden kann.

Auf die geschilderte Art und Weise wird somit sichergestellt, daß in einer Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung nur eine Meßanordnung zum Bestimmen einer Blutsenkungs-Grenzfläche einer Vielzahl von Blutprobenbehältnissen benötigt wird, wodurch deren Bestimmung effektiver, schneller und zudem billiger zu gestalten ist.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung, mit einem Gehäuse, das eine Aufnahmeeinrichtung für Blutprobenbehältnisse, eine Lichtquelle zum Bestrahlen von Blutprobenbehältnissen mit Licht, eine fotoelektrische Einrichtung zum Erfassen einer Lichtmenge und eine mittels einer Antriebseinrichtung verfahrbare Meßanordnung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische Einrichtung (16) zum Erfassen der von der umgebenden Gehäusewand (1b, 19) in den Innenraum (20) des Gehäuses (1) zurückreflektierten Lichtmenge angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (26) eine erste Hohlwelle (7) und eine zweite, damit gekoppelte Hohlwelle (10) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hohlwelle (7) mit einer Motoreinrichtung (3) gekoppelt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Relativbewegung der zweiten Hohlwelle (10) in eine Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung gegenüber der ersten Hohlwelle (7) ein in einem Spindelmutter-Gehäuseblock (9) geführtes Gewinde an der zweiten Hohlwelle (10) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hohlwelle (7) über eine Paßfederverbindung mit der zweiten Hohlwelle (10) gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Hohlwelle (10) eine Optik-Anordnung (13) zum Umlenken eines von der Lichtquelle (25) erzeugten und durch die Hohlwellen (7, 10) hindurch geführten Lichtstrahles (12) auf die Blutprobenbehältnisse (18) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blutprobenbehältnisse (18) im Inneren des Gehäuses (1) auf einem Trennelement (14) abgestützt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine den Blutprobenbehältnissen (18) in Abtastrichtung benachbarte Gehäusewand (1b) des Gehäuses (1) mit einer Reflexionsschicht (19) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Deckel (1c) des Gehäuses (1) eine Reihe von Öffnungen (22) zum Einsetzen der Blutprobenbehältnisse (18) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Öffnungen (22) des Deckels (1c) Dichtelemente (27) zum lichtdichten Abschirmen des Innenraums (20) des Gehäuses (1) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (1) ein Elektronik-Steuerteil (23) angeordnet ist, mit dem die Lichtquelle (25), die fotoelektrische Einrichtung (16) und die Motoreinrichtung (3) gekoppelt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (25) ein Laser ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (25) stationär im Gehäuse (1) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische Einrichtung (16) stationär im Innenraum (20) des Gehäuses (1) angeordnet ist.

15. Verfahren zur automatischen Bestimmung einer Blutsenkung, wobei Blutprobenbehältnisse von einer Lichtquelle abgetastet werden und die beim Abtasten in Höhenrichtung reflektierte Lichtmenge fotoelektrisch erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innenraum (20) eines Gehäuses (1) beim aufeinanderfolgenden Abtasten der einzelnen Blutprobenbehältnisse (18) auftretenden Lichtmengenänderungen erfaßt und diese den einzelnen Blutprobenbehältnissen (18) zur Feststellung einer Blutsenkungs-Grenzfläche (18b) zugeordnet werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten schraubenlinienförmig in Aufwärts- und/oder Abwärtsrichtung erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder beim Abtasten der Blutprobenbehältnisse (18) ein Lichtintensitäts-Referenzwert bestimmt wird.