DE2201524C3

DE2201524C3 - Verfahren zur automatischen Differentialzählung der Leukozyten in einer Blutprobe

Info

Publication number: DE2201524C3
Application number: DE2201524A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl.-Phys. 6242 Kronberg Seger; Friedel 6000 Frankfurt Sinsel
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1972-01-13
Filing date: 1972-01-13
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2201524B2; DE2201524A1

Description

Die Diffcrentialzählung der Leukozyten in einer Blutprobe, d. h. die Feststellung des relativen Anteils der verschiedenen Leukozytenarten an der Gesamtzahl der weißen Blutkörperchen, muß nach wie vor in mühevoller und zeitraubender Handarbeit durchgeführt werden, da noch kein brauchbares Verfahren zur aulomatischen Differentialzählung der Leukozyten bekannt ist. In der Praxis werden daher auch heute noch die Leukozyten von medizinisch-technischen Assistentinnen an gefärbten Blutausstrichen in zeitraubender Arbeit unter dem Mikroskop ausgezählt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein für den praktischen Betrieb in Krankenhäusern und medizinischen Labors geeignetes Verfahren zur automatischen Differentialzählung der Leukozyten zu entwickeln. Ferner sollte ein solches Verfahren mit relativ einfach zu bedienenden und nicht allzu kostspieligen Vorrichtungen durchgeführt werden können.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die einzelnen Zellen der Blutprobe kontinuierlich nacheinander durch das Strahlenbündel eines Lasers hindurch geleitet werden und die Beugungsfigur jeder Zelle mit photoelektrischen Empfängern analysiert wird.

Die verschiedenen Arten der weißen Blutzellen unterscheiden sich nämlich außer durch ihre Größe vor allem durch ihre unterschiedliche morphologische Struktur. Diese Unterschiede machen sich auch in den Beugungsfiguren bemerkbar, die bei Beleuchtung der einzelnen Zellen mit Laserlicht entstehen. Die Beugungsfiguren erhalten somit Lichtstrukturen, die für die verschiedenen Leukozytenarten typisch sind und erfindungsgemäß zu deren Identifizierung mit Hilfe von photoelektrischen Empfängern benutzt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung werden die Zellen durch paralleles Laserlich·* hindurchgeleitet und das Fraunhofersche Beugungsbild der Zellen analysiert

Nach einer anderen Ausführungsart der Erfindung wird das Strahlenbündel des Laser fokussiert und werden die Zellen durch den Brennpunkt des Strahlenbündels hindurchgcleiteL

Die Beugungsfiguren der Zellen werden beispielsweise mit Hilfe einer Vielzahl von Empfängern analysiert, die entsprechend der festzustellenden Beugungsfigur oder in Form einer Matrix angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich und in v^;elen Fällen vorteilhaft, die Beugungsfiguren der Zellen mit einem photoempfindlichen Element nach einem vorgegebenen, der festzustellenden Beugungsfigur entsprechenden Programm abzutasten.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung sowie aus der beigefügten rein schematischen Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hervor.

Die dargestellte Anordnung besteht zunächst aus der Lichtquelle, nämlich einem Laser 1 mit nachfolgender Bündelungsoptik 2, aus einer Durchflußküvette 3 mit hydrodynamischer Fokussierung sowie aus einem Beobachtungsschirm 4. Die Auswertung der Beugungsfigur erfolgt in diesem Falle mit Hilfe eines Bündels von photoelektrischen Empfängern 5 mit angeschlossener Auswerteelektronik 6 und der Anzeigeeinheit 7.

Die zu analysierenden Zellen 3a werden nacheinander einzeln mit dem fein gebündelten Licht des Lasers 1 beleuchtet. Auf dem hinter der Durchflußküvette 3 aufgestellten Beobachtungsschirm 4 entsteht dadurch jeweils die Beugungsfigur der betreffenden durch die Küvette geleiteten Zelle, und zwar bei genügendem Abstand von der Zelle 3a in einem entsprechend großen Format. Daher ist es möglich, die Lichtverteilung in dieser durch den Schirm 4 gegebenen Beobachtungsebene mit photoelektrischen Empfängern 5 abzutasten und so das Vorhandensein bestimmter Lichtmuster, die für die verschiedenen Zelltypen charakteristisch sind, festzustellen. Neutrophile Granulozyteri weisen z. B. eine grobfleckige Lichtverteilung auf, während die Beugungsfiguren von Lymphozyten aus geschlossenen, kreisförmigen oder elliptischen Ringen bestehen. Nacktkernige Lyphozyten wiederum zeigen eine relativ feinkörnige Lichtverteilung, usw.

Die Unterschiede dieser Erscheinungs- bzw. Beugungsbilder werden beispielsweise mit Hilfe eines oder mehrerer bewegter photoelektrischer Empfänger 5 automatisch erfaßt und zur Identifizierung der betreffenden Zellart benutzt.

Die Abtastung der Beugungsfigur auf dem Schirm 5 kann dadurch erleichtert werden, daß die sogenannte Fraunhofersche Beugungsfigur der Blutzellen 3a erzeugt wird. Diese ist unempfindlich gegen seitliche Verschiebungen des Objekts. Damit entfällt die Notwendigkeit einer bestimmten Positionierung der Zellen für die Identifizierung. Sie können während der Analyse bewegt und durch das Meßfeld geführt werden, das nur durch das beleuchtete Laserlichtbündel bestimmt ist.

:iruelung der Zellen 3a erfolgt vorteilhafter- : in der beigefügten Schemadarstellung ist, durch eine hydrodynamische Fokussiener isotonen Lösung. Dazu wird ein dünner Vollbluts beim Austritt aus einer Kapillare 3b ι mit einem Mantel aus Lösungsmittel und dieser anschließend in einer Düse rt. Dabei wird der Blutstrom verdünnt und hleunigung in Strömungsrichtung auseinander gezogen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich also mii herkömmlichen Mitteln vollautomatisch durchführen, wobei die Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens vergleichsweise einfach im Aufbau und Aufwand ist. Durch das kontinuierliche Hindurchleiten der vereinzelten Zellen in Verbindung mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung wird eine schnelle Arbeitsweise ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur aulomatischen Differentialzählung der Leukozyten in einer Blutprobe, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zellen {3a) der Blutprobe kontinuierlich nacheinander durch das Strahlenbündel eines Lasers (1) hindurch geleitet werden und die Beugungsfigur jeder Zelle mit fotoelektrischen Empfängern (5) analysiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurrh gekennzeichnet, daß die Zellen durch paralleles Laserlicht (Laser 1) hindurch geleitet werden und das Fraunhofersche Beugungsbild der Zellen (3a) analysiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenbündel des Lasers (1) fokussiert wird und die Zeller (3a) durch den Brennpunkt des Strahlenbündels hindurch geleitet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsfiguren der Zellen (3a) mit Hilfe einer Vielzahl von Empfängern (5) analysiert werden, die entsprechend der festzustellenden Beugungsfigur oder in Form einer Matrix angeordnet sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beugungsfiguren der Zellen erzeugt und mit einem photoempfindlichen Element nach einem vorgegebenen, der festzustellenden Beugungsfigur entsprechenden Programm abgetastet werden.