DE2103285A1

DE2103285A1 - Messanordnung zur Bestimmung der Blut kennwerte

Info

Publication number: DE2103285A1
Application number: DE19712103285
Authority: DE
Inventors: Gyorgy Koman Andras Dr Zillich Pal Budapest R Jurany
Original assignee: Medicor Muvek
Current assignee: Medicor Muvek
Priority date: 1970-02-02
Filing date: 1971-01-25
Publication date: 1971-08-12
Also published as: FR2077991A5; GB1330421A; US3692410A; HU164637B

Description

Patentanwälte .... , ., .-.,_ _τ ._ηπ/,

Dipl. Ing. Wc^r Mehsner tünchen, aen 25. Januar 1971

Dipl. Ing. Mi.riv;i Tischer

Büro iMiichiia

München 2, Tai 71

He die or iviüvek, Budapest /UiTGiJiN

MESSANOBDHÜNG ZUE BlSTIMMUHa DER BLUIEEHNWEHIE

Sie Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Bestimmung der Hämoglobin- und Hämatocritwerte des Blutes und der Derivierten der beiden erstgenannten mittels die Durohleuchtung unverdünnter Bluttropfen gewährleistender optischer Glaeprismen und auf den mit Blut in Berührung kommenden Flächen der Prismen angeordneter Elektroden·

Zur Bestimmung des Hämoglobins ( im weiteren Hb) werden auf zahlreichen Stellen auch ζ·Ζ· noch veralterte, ungenaue Methoden angewandt und das Ergebnis wird in präzie nicht definierbaren sog· "Einheiten¹¹ angegeben. Dies

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kann bei der Bewertung und dem Vergleich von an verschiedenen Stellen erhaltenen Ergebnissen (z.B. bei der Weiterleitung des Patienten aus einer Heilanetalt in eine andere) zu schwer klärbaren Komplikationen führen und letzten Endes auch für den Patienten schädlich sein· Auf diese Umstand« wird in zahlreichen Publikationen der medizinischen Fachliteratur hingewiesen· Dies ist die Erklärung dafür, dass in den letzten Jahren international Bestrebungen auf ein Vereinheitlichung und Standardisierung der Methoden der Hb-BestimmuÄg feststellbar wurden·

AIa Methode der Hb-BeStimmung wurde das bei einem Licht gewisser Wellenlänge in Erscheinung tretende charakteristische Lichtabsorptionsvermögen des Blutfarbstoffes (Hämoglobins) ausgewählt· Als Messgerät kann demgemäss ein die methodischen Anforderungen der Hb-Beetimmung erfüllendes Kolorimeter oder Photometer verwendet werden· Diese allgemein gebräuchlichen physlkochemisehen Apparate erfordern jedoch eine von der klinischen Routine-Arbeit in Laboratorien aus gesehen, zu komplizierte Bedienung, wobei die Zahl der durchzuführenden Messungen infolge der laufend wachsenden Bedeutung der Hb- -BeStimmung rapid ansteigt· Eine Vereinfachung der Messungen kann mit Hilfe von Spezialgeräten, den sog· Hämoglobinometem erreicht werden· Diese sind hinsichtlich ihres Arbeitsprinzips Photometer, bei denen die Messwellenlänge im allgemeinen nicht verändert werden kann; weiterhin zeigt ihre Skala nicht die bei Photometern üblichen Extinktionswerte an, sondern, um den Umrechnungsvorgang einzusparen, kann das Ergebnis unmittelbar In g$ oder mval/l abgelesen werden.

Das Blut wird im allgemeinen verdünnt und in parallelwandige Küvetten gefüllt in dem Apparat vorgesehen· Die Auffüllung und die Sauberhaltung derartiger Küvetten kann Jedoch auch bei einer gut eingeübten Assistenz zur Quelle zahlreicher Fehler werden· Die Wand

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der Küvetten ist eine planparallel geschliffene optische Glasfläche« Auf diesen können Fingerabdrucke, Ritze oder auch ein Flüesigkeitstropfen das Messergebnis verfälschen· Die Küretten müssen deshalb nach Einfüllen der Blutverdünnung sorgfältig trockengewischt werden· Ein Nachteil des Küvetteneessverfahrens ist weiterhin, dass die Küvette von jeden äusseren Licht verschlossen in den Apparat eingesetzt und ausserdem noch gewährleistet werden muss, dass die Lichtstrahlen senkrecht durch die Glaswände der Küvette fallen· Eine unvorsichtige Bewegung der Bedienungsperson kann ein Herauetropfen der Messflüssigkeit_tInnerhalb des Apparates herbeiführen· Infolge des eingeengten Baumes kann dann die abgetropfte Flüssigkeit nur schlecht entfernt werden und führt so mit der Zeit zu einer Verschmutzung und Korrosion des Inneren des Apparates· Darüber hinausgehend sind die Glasküvetten infolge der an sie gestellten hohen optischen Anforderungen kostenaufwendig, die Oberfläche der billigeren Kunststoff-Küvetten hingegen wird leichter ritzig und deshalb werden aus diesen Küvetten gröesere Mengen benötigt.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Mängel· Dies wird im Sinne der Erfindung dadurch verwirklicht, dass die Prismen gegenseitig in einem die zur photometrischen Hämoglobinbestimmung von nicht verdünnten Blut erforderliche Meßschichtstärke und gleichzeitig die Möglichkeit der Messung der elektrischen Leitfähigkeit zwischen den auf den Prismen angeordneten Elektroden gewährleistenden Abstand voneinander (d-,) angeordnet und durch einen aus der spektralen Lichtdurchlässigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit der Blutprobe die derivierten Werte des Blutes bestimmenden Stromkreis miteinander verbunden sind·

Die erfindungsgemäese Messanordnung bzw· Vorrichtung ermöglicht die Bestimmung des Bluthämogloblnr

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wertes ohne eine in Küretten vorgenommene Messung von unverdünntem oder verdünntem Blut·

Die Erfindung wird detaillierter auf Grund von Zeichnungen beschrieben, die die beispielsweisen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Hessanordnung darstellen·

Pig· 1 zeigt das Prinzipschema einer zur Bestimmung des Bluthämoglobinwertes aus einer unverdünnten Blutprobe geeigneten Anordnung·

Pig· 2 zeigt den Schnitt von Pig· I entlang der Linie A-B·

Pig. 3 zeigt das Prinzipschema einer zur Bestimmung des Bluthämoglobinwertes aus einer verdünnten Blutprobe geeigneten Anordnung·

Wie aus Pig. 1 ersichtlich, wird das aus der Lichtquelle -1- austretende Lichtbündel durch das Prisma -2- in einem rechten Winkel gebrochen, durchdringt die Blutschicht -5-, wird dann durch das Prisma -4- erneut in eine andere Richtung gelenkt und gelangt schliesslich durch das Lichtfilter -5- in den photοelektrischen Fühler -6· Die Flächen Pl und P2 der Prismen -2- und -4- sind voneinander in dem Abstand -d-,- angeordnet· Bei richtiger Wahl des Abstandes -d-^- verbleibt die zwischen die Flächen eingetropfte Blutprobe infolge der Adhäsionskraft zwischen den Prismenflächen und in einer Anordnung, bei der die geometrische Form des Bluttropfens neben der Oberflächenspannung durch die Flächen Fl und F2 der Prismen bestimmt wird· Verlaufen die ebenen Flächen fS, fI δβϊ Prismen parallel zueinander, so bildet der zwischen ihnen befindliche Bluttropfen eine zur Fortpflanzungsrichtung des Lichtes planparallele Schicht· In dieser Weise gewinnt der Bluttropfen eine optisch gut definierte Stärke und kann bei Durchleuchtung in bekannter Weise photometriert werden·

Bekanntlich wird die elektrische Leitfähigkeit des unverdünnten Blutes durch das Blutplasma und die darin

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schwebenden Formkörper bestimmt· Da sich nun die elektrische Leitfähigkeit der Formkörper (Blutkörperchen) des Blutes weitgehend von der Leitfähigkeit des Blutplasmas unterscheidet, kann durch Messung der Leitfähigkeit des Blutes auf das Volumen der im Blutplasma befindlichen Formkörper gefolgert werden· Das Verhältnis des Volumens der im Blut befindlichen Formkörper wird als Hämatocrit-Wert bezeichnet· Auf Grund der Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Blutes kann man demgemäßs auch den Hamatocrit-Wert erhalten· Mit der erfindungsgemässen Messanordnung bzw. dem erfindungsgemässen Apparat kann man also zugleich mit dem Hämoglobin-Wert auch den Hämatocrit-Wert bestimmen· Das Schema der dazu erforderlichen Messanordnung ist auf der Fig· 2 gut zu sehen· Auf die Flächen FI und F2 ,der Prismen -2- und -4- werden ζ·Β· durch Vakuumbedampfung die Elektrodenpaare eH und E2 aufgetragen· Diese Elektrodenpaare ermöglichen es, an derselben Blutprobe, an der wie vorstehend beschrieben, die Hämoglobin-Bestimmung durchgeführt wurde, gleichzeitig auch die Bestimmung des Hämatocrit-Wertes nach dem Grundsatz der elektrischen Leitfähigkeit vorzunehmen·

Wird die Messanordnung durch einen elektrischen und/oder elektronischen Stromkreis oder mehrere Stromkreise ergänzt, die aus dem spektralen Lichtdurchlässigkeitsvermögen und der elektrischen Leitfähigkeit der Blutprobe die derivierten Werte des Blutes bestimmen, so ermöglicht der Apparat mit einer einzigen Blutprobe die Bestimmung des Hämoglobin- und des Hämatocrit-Wertes sowie der Derivierten dieser beiden·

Bei den Messungen in ärztlichen Laboratorien kann häufig die Forderung bestehen, den Hämoglobin-Wert aus einer verdünnten Blutprobe zu bestimmen· Die erfindungsgemässe Messanordnung ermöglicht auch dies in ihrer Aueführungsform nach Fig· 3· In diesem Fall

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ißt entsprechend dem Ausmass der Verdünnung ein grösserer Prismenab stand -dg - erforderlich, um eine entsprechend grosse Lichtabsorption zu erhalten· Infolge des grosseren Prismenabstandes verbleibt jedoch die zu messende Probe nicht mehr zwischen den Prismenflächen. In diesem Pail kann die Blut Verdünnung in einem einfachen Messglas angeordnet und das Prismenpaar PZ und Pz einfach in das die Blutverdünnung enthaltende Glas eingetaucht werden· Beim Eintauchen wird, ebenso wie im vorstehend beschriebenen Fall, die Schichtstärke der photometrischen Messung durch den gegenseitigen Abstand der Prismenflächen bestimmt·

Diese Lösung gewährleistet bei-vollständier Erfüllung der an Messungen mit Küvetten gestellten physikalischen Anforderungen eine ausserordnetlich schnelle und einfache Bedienung sowie eine vollständige Beseitigung der bei Küvetten möglicherweise vorkommenden Fehler· Bei Verwendung dieser Lösung kann die BlutVerdünnung auch in billigen in der Massenproduktion herstellbaren zylindrischen Gläsern oder Kunststoffgefässen vorgesehen werden· Die Grosse, die äussere Sauberkeit oder der Abnutzungsgrad des Messgefässes beeinflussen das Messergebnis in keiner Weise, da die Gefässwand in den Messvorgang nicht miteinbezogen ist. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass das die Blutverdünnung enthaltende Gefäss nicht mehr auf einem zum Lichtweg genau festgelegten Punkt im Inneren des Apparates angeordnet werden muss, da die Position, die Grosse und die Form des Gefässe in Gegensatz zu der Küvetten-Methode für die Messung indifferent sind· Das Gefäss kann auch ausserhalb des Messgerätes angeordnet werden und so ist die Sauberhaltung leicht zu verwirklichen· Neben Wegfall der aufwendigen (planparallele Wände aufweisenden) Küvetten werden die Messzeiten bedeutend herabgesetzt, und dies macht den Apparat zu Houtine-Mes-

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sungen in Krankenhäusern, Kliniken und auf sonstigen Gebieten geeignet·

Die anhand der Erklärung zu Fig· 3 beschriebene Messanordnung ermöglicht auch die Ausbildung eines Blutverlust-Messgerätes· Bei mit grösserem Blutverlust verbundenen oder durch stärkere innere Blutungen bedingten Operationen kann der Blutverlust des Patienten nur durch Gewichtsmessungen genau bestimmt werden· Die genaue Bestimmung des Blutverlustes ist jedoch hinsichtlich des Ersetzens des verlorenen Blutes von entscheidender Be- ^

deutung. Die Menge des von der Operationsstelle mit ei- β nem Saugapparat entfernten Blutes kann noch leicht ermittelt werden, dagegen ist die Bestimmung der durch die Tamponierung und die das Operationsgebiet umgebenden Tücher aufgenommenen und in vielen Fällen bedeutenden Blutmenge während der Operation ohne entsprechende Mittel nicht möglich. Die erfindungsgemässe Messanordnung ermöglicht die genaue Bestimmung des Blutverlustes während der Operation z.B. wie folgt:

In eine Haushalts-Waschmaschine wird eine genau festgelegte Menge physiologischer Kochsalzlösung eingefüllt· Werden während der Operation sämtliche Tampons, Tupfer, und Tücher in diese Waschmaschine geworfen, so m bildet sich ein durch photometrische Messung bestimmbares Verhältnis zwischen der in der physiologischen Salzlösung verdünnten Blutmenge und der ursprünglich eingefüllten physiologischen Salzlösungsmenge· Durch Eintauchen der Messgabel der Messanordnung nach Fig. 3 in die Waschmaschine kann der Hämoglobin-Wert der dort befindlichen Blutverdünnung bestimmt werden· Da nun die Menge der in die Waschmaschine gefüllten physiologischen Kochsalzlösung bekannt ist, wird der Anstieg des Hämoglobinwertes proportionel zur eingeführten Blutmenge sein, und so kann das Anzeigegerät des Apparates direkt im ml-Wert des ver-

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lorenen Blutes geeicht werden· Der Apparat bestimmt ziemlich genau die augenblickliche Menge des während der Operation verlorenen Blutes, und so kann der Ersatz des Blutes für den Patienten ohne Verzug und genau dosiert
erfolgen·

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(lJ Messanordnung zu Bestimmung des Hämoglobin- und Hämatoerit-Wertes des Blutes und der Derivierten der beiden erstgenannten mittels die Durchleuchtung unverdünnter Bluttropfen gewährleistender optischer Glasprismen und mittels auf den mit Blut in Berührung kommenden Flächen der Prismen angeordneter Elektroden dadurch ge kennzeichnet, dass die Prismen (Pl, P2) gegenseitig in einem die zur photometrischen Hämoglobinbestimmung von unverdünntem Blut erforderliche Meßschichtstärke sowie gleichzeitig die Möglichkeit der Messung der elek trischen Leitfähigkeit zwischen den auf den Prismen (PI, P2) angeordneten Elektroden (El₁ E2) gewährleistenden Abstand (d-j) von einander angeordnet und durch einen aus der spektralen Lichtdurchlässigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit der Blutprobe die derivierten Werte des Blutes bestimmenden elektronischen Stromkreis miteinander verbunden sind /Pig· 1·)·

2· Messanordnung nach Anspruch 1 dadurch g ekennzei ohne t, dass sie sich neben der Bestimmung der Hämoglobin- und Hämatocrit-Werte nach entsprechender chemischer Vorbereitung auch zur Bestimmung anderer Kennwerte des Blutes aus der spektralen Lichtdurchlässigkeit und den elektrochemischen Kennwerten der Blutprobe eignet·

3· Messanordnung nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Hämoglobin-Wertes des Blutes mit eine Durchleuchtung von verdünntem Blut gewährleistenden optischen fflasprismen dadurch gekennzei chne t, dass die Prismen (Pl, P2) in einem die zur spektralphotometrischen Hämoglobinbestimmung von verdünntem Blut erforderliche Meß schichtstärke gewährleistenden Abstand (d₂) voneinander angeordnet sind·

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