DE2052010A1

DE2052010A1 - Gerat zur Zytodiagnostik

Info

Publication number: DE2052010A1
Application number: DE19702052010
Authority: DE
Inventors: Renate Dipl Phys 8124 Seeshaupt Lutze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-10-23
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1972-04-27

Description

Gerät zur Zytodiagnostik Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Zytodiagnostik, d.h. zur Analyse der Abstriche von KörperflUssigkeiten, welche Zellen enthalten. Diese Untersuchung ist in der Medizin gebräuchlich, um frühzeitig das Vorhandensein durch Krebsbefall veränderter Zellen zu bestimmen.
Eine in Kliniklaboratorien gebräuchliche Methode ist allgemein bekannt als Papanicolaou-Technik und besteht darin, daß nach Anfärbung der Zellen mittels mikroskopischer Analyse von Spezialisten nach unnormalen Zellen gesucht wird. Die Ubliche Ausführung beruht im wesentlichen darauf, daß die entsprechenden Abstriche auf einem in der Mikroskopie benutzten Objektträger ausgebreitet werden. Nach Anfärbung entsprechend der Methode nach Papanicolaou bzw. Giemsa werden im Mikroskop verdächtige Zellen aufgesucht. Die Grundlage dieser Methode besteht darin, daß sich die Krebszellen von den Zellen normaler oder auch krankhafter Erscheinungsformen unterscheiden. Die Untersuchung ist allerdings schwer gemacht, weil es sehr viele verschiedene Zellsorten gibt, die von Natur aus Fehlverhalten zeigen können, ohne daß sie krebsartige Veränderungen aufweisen. Es bedarf daher der großen Erfahrung und Ubung von Spezialisten, um stets und sicher zur richtigen Diagnose zu kommen. Au.Merdem wird dazu viel Zeit in Anspruch genommen.
Aus diesem Grund und weil die Methode immer wichtiger wird, hatten verschiedene Autoren versucht, Verfahren zur automatischen Auswertung, d.h. zur objektive Auswertung, zu finden.
Diese bekannten Verfahren und zu ihrer Durchführung verwendeten Geratschaften machten davon Gebrauch, daß der Kerndurchmesser bei Krebszellen größer ist als bei anderen, daß der Durchmesser des Kernplasmas bei Krebszellen demgegenüber kleiner ist. Åu3erdem ist die Gestalt des Zellkerns bei Krebs zellen oft unregelmäßig und die Dichte ihres Zellfarbstoffes (Kernchromatin) weidt von normalen Zellen ab wegen eines Gehaltes von mehr Desoxyribonucleinsaure (DNS) und Ribonucleinsäure (RtIS). Auch die Dichte des Farbstoffes vom Zellplasma ist bei krebsbefallenen Zellen infolge der Anwesenheit von mehr RNS größer als bei normalen Zellen. Das Verhältnis der obengenannten Parameter im Vergleich zu ihren mittleren Werten innerhalb der Probe und die Isolierung von Zellen, die darauf beruht, daß Krebszellen dazu neigen, sich abzusondern, kann zur Diagnose benutzt werden. Dabei ist aber die Identifizierung der Zellformen und Zellarten wegen der Vielfalt ähnlich gebildeter Zellen, die deshalb nicht entartet zu sein brauchen, sehr schwierig, so daß sie immer noch die Angelegenheit besonders geschulter geschickter Fachleute ist.
Erfindungsgemäß ist daher ein Gerät zur Zytodiagnostik gekennzeichnet durch die Kombination: a) einer Halterung der zu untersuchenden Zellen mit b) einem in übertragendem Kontakt damit stehenden Ultraschallschwingungserzeuger, dessen Frequenz und dessen Amplitude veränderbar sind und c) einer Puszählvorrichtung für die in der Probe vorhandenen Zellen.
Die Wirkung einer derartigen Einrichtung auf eine zu untersuchende Zellaufachlämmung beruht darauf, daß die Krebszellen in ihrem mechanischen Verhalten sich von normalen Zellen unterschein. Wegen der in ihrem Kern enthaltenen, Hyperchromatie und Polychromatie erzeugenden,Felilkonstruktionen, die in einer Helixstruktur der Desoxyribonucleinsäure und Ribonucleinsäure besteht, haben sie gegenüber Ultraschall geringere Stabilität.
Dies bedeutet aber, daß bei Einwirkung von Ultraschall die krankhaften Zellen zerstört werden. Bei der Aus zählung der Zellen in der unbehandelten und behandelten Probe ergibt sich daher im Krankheitsfall eine Differenz. Eine besonders gute Ausbeute wird erhalten, wenn die Frequenz des Ultraschalls mit der Resonanzfrequenz der Zellen übereinstimmt bzw. sich dieser Frequenz nähert. Die Größenordnung der verwendeten Ultraschallfrequenzen liegt etwa bei 10 bis 50 einz.
Die Auszählung kann etwa durch das ^zuge erfolgen, indem die Betrachtung über ein Mikroskop erfolgt, welches 400- bis 500-fach vergrößert. Dabei wird die Probenhalterung, etwa ein üblicher Objektträger, in einer Verschiebungsmechanik gehaltert, dbe es gestattet, alle Punkte der Probe zu beobachten. Es ist aber auch möglich, andere Teilchenzähler zur Aus zählung zu verwenden, etwa einen solchen, wie er in der deutschen Offenlegungsschrift 1 917 804 beschrieben ist. Seine Wirksamkeit beruht darauf, daß die in einer Flüssigkeit durch eine Öffnung fließenden Teilchen elektrische Impulse erzeugen können, die ein Maß für die Anzahl der Teilchen abgeben. Bei dieser-Methode ist auch die Größe der Teilchen, die gezählt werden, einstellbar, so daß Zellfragmente, die aus zerstörten Zellen stammen, von der Zählung ausgeschlossen werden können. Aber auch andere, etwa optische Zähler, wie sie von bekannten optischen Firmen angeboten werden, sind anwendbar, etwa solche, bei welchen ein Probevolumen punktweise abgetastet wird und die Hell-Dunkelangaben eine Maßzahl geben für die Anzahl der vorhandenen Teilchen, in diesem Fall der vorhandenen Zellen.
Weitere Einzelheiten werden nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
In der Figur ist mit 1 ein 400- bis 500-vergrößerndes Mikroskop bezeichnet, welches am Knopf 2 in bekannter'Weise optisch scharf einstellbar ist. Die Halterung 3 des Mikroskops 1, die auf dem Fuß 4 ruht, trägt an seinem Objekttisch 5 als eigentlichen Ultraschallerzeuger den Ultraschallkopf 6, auf dessen Oberseite sich die Halterung 6' für die Zellprobe befindet.
Der Ultraschallkopf 6 wird von dem Generator 7 aus betätigt, welcher, wie symbolisch angedeutet, einen einstellbaren Schalter 8 für die Beschallungszeit, einen Schalter 9 für die Amplitude und einen Schalter 10 für die Frequenz, die zwischen 10 und 50 kHz regelbar ist, hat. Dem Okular 11 des Mikroskops kann in der gestrichelten Darstellung 12 ein Zählgerät zugeordnet sein, welches die vom Objektiv 13 des Mikroskops 1 aufgenommenen Teilchen registriert. Die punktweise Abtastung wird dann durch den Mechanismus 14 bewirkt, welcher die Objekthalterung samt dem Ultraschallkopf etwa in der beim Fernsehen üblichen Weise in zeilenweiser Abtastung vor dem Objektiv 13 bewegt.
Die erfindungsgemäße Untersuchung erfolgt derart, daß in die Halterung 7 eine Zellaufschlämmung gegeben wird, die dann zuerst ausgezählt wird. Sodann wird durch den Generator 7 der Schallkopf 6 in Tätigkeit gesetzt. Dadurch wird ein Teil der Zellen, nämlich derjenige, der von Krebs befallen ist, zerstört. Hierauf wird erneut ausgezählt. Nach der Subtraktion der Teilchenzahlen voneinander, ergibt sich ohne weiteres, ob in der Probe Zellen waren, die krehsverdchtig sind.
Dem Okular 11 kann aber auch die gestrichelt angedeutete Auszähleinrichtung 12 zugeordnet sein, in welcher eine optisch empfindliche Zelle angeordnet ist, die alle Hell-Dunkelunterschiede registriert, die vor dem Objektiv 13 vorbeigeführt werden, etwa durch die automatische Bewegungsmechanik 14. Dann können in gleicher Weise wie vorher bei der direkten Beobachtung zuerst die in der unbeeinflußten Probe vorhandenen Teilchen und diejenigen, die nach der Beeinflussung vorhanden sind, gewählt werden, so daß auch hier aus der Differenz feststellbar ist, ob sich zerstörbare, d.h. krankhaft veränderte, Zellen in der Probe befunden haben.

Claims

Patent ansprüche

1. Gerät zur Zytodiagnostik, ge k e n n z e i c h n e t d u r c h die Kombination a) einer Halterung (6') der zu untersuchenden Zellenprobe mit b) einem in übertragendem Kontakt damit stehenden Ultraschallschwingungserzeuger (6), dessen Frequenz und dessen Amplitude veränderbar sind und c) einer Auszählvorrichtung (1, 12) für die in der Probe vorhandenen Zellen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz von 10 bis 50 kHz variierbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszählvorrichtung ein Mikroskop (1) ist, an dessen Objekttisch (5) der Ultraschallerzeuger (6) angekoppelt ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Objektiv (13) des Mikroskops (1) ein automatischer Zähler (12) zugeordnet ist und die Probenhalterung (6') mit einem mäanderförmig verschiebenden Mechanismus (14) verbunden ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallerzeuger (6) mit einer Flüssigkeit an die Halterung (6') der Probe angekoppelt ist.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsfläche des Ultraschallerzeugers (6) zugleich als Halterung (6') für die Probe ausgebildet ist.