DE2204447A1

DE2204447A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Blut

Info

Publication number: DE2204447A1
Application number: DE19722204447
Authority: DE
Inventors: B S Bull
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1972-01-31
Publication date: 1972-08-24
Also published as: IL38697A; NL7200771A; GB1376664A; FR2126724A5; DK132989C; DK132989B; IT949709B; DE2204447B2; IL38697A0; BE778981A; DE2204447C3; JPS5434277B1; US3824841A; ES399483A1; CH553980A; SE375920B; CA959806A

Description

PATENTANWALTS DR. O. DlTTMANN K. L. SCHIPP DR. A. ν. FÜNBR DIPL. ING. P. StREHL

8 MÜNCHEN SO MARIAHILFPLATZ SfcS ^AAI / in

DA/G-4659

Beschreibung zu der

Patent- und Gebrauchsmusteranmeldung der Firma

COULTER ELECTRONICS, INC. 590 West 20th Street
Hialeah, Florida 33010 U.S.A.

betreffend

Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Blut

(Prioritäten: 8. Februar 1971, USA, Kr. 113 166 und 22. Oktober 1971, USA, Nr. 191 886)

Die Erfindung bezieht sich: auf die Trennung des Gesamtbluts, insbesondere auf ein Verfahren und eine Zentrifugiervorrichtung zur Fraktionierung des Gesamtbluts.

Nach den bisher bekannten Verfahren zur Trennung des Gesamtbluts, im folgenden kurz als Blut bezeichnet, wird eine bestimmte Blutmenge mit einem bestimmten Antikoagulans gemischt, das Gemisch wird in einen vertikal angeordneten Behälter eingebracht, so daß sich die roten Zellen der Probe unter dem Einfluß der Schwerkraft

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niederschlagen können. Dieser Prozeß geht sehr langsam vonstatten. Die bisher einzig bekannten Abwandlungen dieses Verfahrens bestehen darin, daß, einzeln oder in Kombination, die Abmessungen der Behälter bzw. Röhren verändert werden, daß das Antikoagulans sorgfältig gewählt und/oder, daß das Maß der verwendeten Verdünnung abgeändert wird. Es ist festgestellt worden, daß es bei den bekannten Verfahren sehr darauf ankommt, daß der Behälter während des Niederschlags absolut vertikal ausgerichtet ist. Weicht der Behälter in seiner Lage lediglich um 3 von der Vertikalen ab, so führt dies bereits zu widersprüchlichen Trennungen. Eventuell wegen der wechselnden Beschleunigung der Sedimentationsgeschwindigkeit und der Verringerung der relativen Unterschiede zwischen den zum Vergleich dienenden normalen und abnormalen Blutsedimentationseigenschaften rrird der Wert- des Tests bei der Diagnose vermindert. Die Suspensionsstabilität des menschlichen Bluts ändert sich bei vielen funtionellen Störungen. Die Bestimmung dieser Eigenschaften wurde bisher allgemein während der klinischen Analyse mittels bekannter, standardisierter Sedimentationstests vorgenommen. Bei Beachtung der Sedimentationstestergebnisse kann der Arzt mehr oder weniger verborgene Krankheiten bestimmen. Die Ergebnisse sind insbesondere bei der Differenzdiagnose wichtig, und zwar sowohl bei der Erkennung funktionaler Störungen mit sehr ähnlichen symptomatischen Kennzeichen, als auch bei der Beobachtung des Portschreitens bestimmter Krankheiten.

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Demzufolge kann ein wesentlicher Vorteil bei der Diagnose und Behandlung medizinischer Störungen erreicht werden, wenn die Sedimentationsuntersuchungen, die Vergleichsinformationen liefern, schnell und wirtschaftlich durchgeführt werden können, so daß eine Sedimentationeuntersuchung bei der klinischen Prüfung als Routineuntersuchung durchgeführt werden kann. In der gegenwärtigen Praxis ist jedoch der Sedimentationstest zu zeitraubend, erfordert umfangreiche laboratorische Kenntnisse und Einrichtungen und ist Mißdeutungen unterworfen, so daß der Test nicht bei jedem Patienten durchgeführt werden kann, wie dies bei klinischen Routinetests, beispielsweise der Blutzählung der Fall ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung"zur Trennung von Blut anzugeben, mit denen die aufgeführten Nachteile vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Blut in Fraktionen zeichnet sich dadurch aus, daß das Blut'in seitlicher Richtung zu einer insgesamt vertikal ausgerichteten Blutsäule einer Kraft ausgesetzt wird, die größer ist als die Schwerkraft.

Bei diesem Verfahren können Vergleichsinformationen hinsichtlich der Sedimentationseigenschaften des Bluts gesunder und an funktioneilen Störungen leidender Personen gewonnen werden. Diese Information ist schnell und zuverlässig erhältlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist frei von der Empfindlichkeit bekannter Verfahren hinsichtlich der Anordnung der Testproben wäh-

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rend ihrer Durchführung. Die erhältlichen Ergebnisse sind annähernd äquivalent denen bekannter Sedimentationstestmethoden. Die Sedimentationsuntersuchung ist unabhängig von härnatokritischen Beeinflussungen (Verhalten in der Blutzentrifuge) der Probeν

Die erfindungsgemäße Zentrifugiervorrichtung enthält einen Zentrifugenkopf, eine den Kopf tragende angetriebene Welle, einen mit der Welle verbundenen Antriebsmotor, durch den diese in ausreichende Drehung versetzt wird, um während intermittierender Perioden vorherbestimmter Dauer an ihrem Umfang eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die größer ist alB die Schwerkraft, sowie Röhrchenhalter, die auf dem Kopf in Abständen voneinander und angrenzend an dessen Umfang angeordnet sind. Die Zentrifugiervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Röhrchenhalter zur Aufnahme von Röhrchen ausgebildet sind, die je eine dünne Flüssigkeitssäule enthalten, die vertikal und praktisch parallel zur Drehachse des Zentrifugenkopfes liegt.

Zunächst sollen die Sedimentationseigenschaften des Blutes näher betrachtet werden. Während der Blutsedimentation sind drei Phasen bekannt. Die erste Phase wird als "Rollenbildung (oder ' "' auch "Geldrollenbildung") bezeichnet. Während dieser Phase backen die roten Blutkörperchen des Bluts in der Art von "Geldrollen" zusammen. Diese Phase liegt in den ersten Minuten nach Füllung des Behälters mit der Probe. Darauf beginnt die Phase der Maximalsedimentation, während der nach etwa 3 bis 5 Minuten die Rollen aus roten Blutkörperchen ihre maximale Fallgeschwindigkeit

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erreichen. Diese Geschwindigkeit wird durch die mittlere Dichte der Rollen und die Viskosität des Plasmas bestimmt, durch das sie fallen. Die letzte Phase wird als Setzphase bezeichnet. Wenn die Rollen den Boden des Sedimentationsbehälters erreichen, lagern sie sich ab-oder setzen sich, so daß die mittlere Fallgeschwindigkeit abnimmt und gegebenenfalls, wenn die Setzung vollendet ist, keine weitere Änderung eintritt.

Wenn genügend Zeit vorhanden ist, setzen sich die Proben gesunder und kranker Personen etwa im gleichen Maße. Die Blutproben kranker Patienten gehen jedoch schneller durch die Rollenbildungsphase in die Phase der maximalen Geschwindigkeit über als die Blutproben gesunder Personen. Ein rotes Blutkörperchen ist ein so kleiner Partikel, daß, obwohl seine Dichte beträchtlich größer ist als die des Plasmas, die große relative Oberfläche zum überwiegenden Faktor wird und ein einzelnes oder isoliertes rotes Blutkörperchen im Plasma unter dem Einfluß der Schwerkraft sehr langsam fällt. Die Fallgeschwindigkeit der roten Blutkörperchen wird daher annähernd gänzlich durch die Größe der Bollen bestimmt, die sie bilden. Beim Blut gesunder Personen bilden sich die Rollen langsamer als beim Blut kranker Personen. Werden beide Proben gleichzeitig angesetzt, so gibt es eine Zeitspanne, in der eine Kraft, die größer ist als die Schwerkraft, das Blut einer gesunden Person minimal und das einer kranken maximal beeinflußt· Diese kritische Zeit ist dann, wenn das gesunde Blut erst mit der Rollenbildung begonnen und das kranke Blut große Rollen gebildet hat, deron Sedimentation bereits begonnen hat.

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Um eine zuverlässige und reproduzierbare Trennung des Bluts in Zellen und Plasma durch Schwerkraftsedimentation zu erreichen, muß die Sedimentation bei absolut vertikaler Blutsäule erfolgen. Bei einer Neigung von nur 3° aus der Vertikalen wird durch den Einfluß der Schwerkraft die Sedimentationsgeschwindigkeit geändert, so daß wiederholbare Fraktionierergebnisse nicht erzielbar sind. Dies dürfte daran liegen, daß die durch das Plasma fallenden roten Blutkörperchen auf die Wandungen des Behälters treffen und längs derselben herabrollen, so daß das Plasma aus der Tiefe der Säule frei aufsteigen kann. Wenn das Plasma gezwungen wird, durch die herabfallende Säule aus roten Blutkörperchen hindurchzugehen, so wird die Sedimentationsgeschwindigkeit verlangsamt.' Die Rollen aus normalen roten Blutkörperchen fallen wesentlich langsamer als die Rollen aus abnormalen roten Blutkörperchen, und zwar vermutlich deswegen, weil die sie zusammenhaltenden Kräfte schwächer sind und das aufströmende Plasma sie entweder auseinanderbricht oder sie von vornherein daran hindert, genügend große Klumpen zur schnellen Sedimentation zu bilden. Wird daher auf die erfindungsgemäße Weise das sedimentierende Blut einer Kraft ausgesetzt, die größer ist als die Schwerkraft, so wird das aufsteigende Plasma durch die herabfallenden roten Blutkörperchen hindurchgedrückt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, insbesondere um Spritaverluste zu vermeiden, eine schwache Neigung der Säule von bis zu 6° aus der Vertikalen zulässig. *

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Die seitlich auf die Blutsäule wirkende Kraft, die größer ist als die Schwerkraft wird durch deren Drehung in einer Zentrifuge aufgebracht, mit der eine Kraft im Bereich von 2 bis 12 Gr erzeugt werden kann, wobei die gesamte Prozedur von einer halben Stunde -bei minimaler Kraft bis zu einer Minute am oberen Ende des genannten Bereichs dauert. Je höher die aufgebrachte Kraft, um so kürzer ist die benötigte Zeit. Die roten Blutkörperchen werden über einen sehr kurzen Abstand durch die Plasmakomponente des Bluts gedrückt, da nun der effektive Querschnitt des Behälters gegenüber der Wandfläche sehr groß ist, und sich die roten Blutkörperchen nicht in einem Teil des Behälters an der Wand sammeln können, so daß das Plasma anderswo frei entweichen könnte. Was den Sedimentationsprozeß betrifft, so wurde die lange dünne Säule in ein flaches Becken mit großem Durchmesser umgewandelt. Da die Kraft im wesentlichen senkrecht zur langen Achse der Säule gerichtet ist, werden die bei der Sedimentation früher beobachteten Schwierigkeiten der Kanalbildung vermieden.

Die seitlich aufgebrachte Kraft bewirkt eine schnelle Setzung der roten Blutkörperchen, so daß das Plasma seinen Platz mit ihm tauschen kann und der endgültige Setzungszustand wesentlich schneller erreicht wird, als dies normalerweise unter dem Einfluß der bloßen Schwerkraft zu erwarten wäre.

Die Dauer der Zentrifugierzyklen sowie ihre Anzahl ist auch abhängig von der Drehzahl des verwendeten Antriebsmotors, _t vom Durchmesser der Säule und des verwendeten Behälters und von deren zulässiger Neigung.

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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vier Zentrifugierzyklen mit einer Dauer von je 45 see durchgeführt, während deren seitlich auf die Säule eine Kraft aufgebracht wird. Zwischen dem ersten und zweiten, dem zweiter; und dritten und dem dritten und vierten Zentrifugierzyklus werden die Säulen um ihre eigene vertikale Achse gedreht. Es ist darauf zu achten, daß die axiale Drehung der Säulen nur dann' stattfindet, wenn die seitlich zu ihren langen Achsen wirkende Kraft geringer ist als ein G. Dies ist im Ruhezustand der Fall sowie dann, wenn sich der Zentrifugenkopf im wesentlichen im Ruhezustand befindet oder seine Drehrichtung reversiert. Beispielsweise durch Reibung oder einen ähnlichen Widerstand direkt am Kopf wird am Ende jedes Zyklus langsam abgebremst, so daß der Kopf ohne abrupte Drehung der Säulen angehalten wird. Ein abruptes Anhalten, Erschütterungen und andere scharfe Störungen der Säulen werden vermieden, so daß die Zellen, die sich vom Plasma getrennt und an der Innenwandung des Behälters gesammelt haben, nicht voneinander oder von der Röhrchenwandung getrennt werden. Die Blutkörperchen in der Säule müssen mit dem Behälter und der Säule umlaufen, wenn diese gedreht werden. Zwischen jedem Aufbringen der Kraft, die größer als die Schwerkraft ist, wird die Säule um ihre eigene lange Achse, vorzugsweise um 180° gedreht.

Hierdurch werden günstige Ergebnisse hinsichtlich einer reproduzierbaren Setzung erreicht, indem abwechselnd eine Resuspension der Zellen durch die Drehung des Röhrchens ermöglicht und die

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roten Blutkörperchen durch das Plasma zurückgedrückt werden. Somit werden die Kohäsionskrafte während des Zentrifugierens bei relativ geringer Kraft ausgenutzt, um die roten Blutkörperchen gegen die Wandung zu drücken. Die Dispersionskräfte werden ausgenützt, wenn die Zellen durch das Plasma zuriickgedrückt sind, indem dieselben nach einer Drehung des Röhrchens und der lestprobensäule um 180 wiederum zentrifugiert werden.

Die Drehung des Behälters um seine Achse muß ausreichend langsam vonstatten gehen, so daß die Adhäsion zwischender Säule aus roten Blutkörperchen und der Behälterwandung nicht abreißt. Bei scharfer Drehung bleiben die Zellen an ihrem Ort stehen, während sich die Ward bewegt. Da- der Zweck der Drehung der Säule darin besteht, die Zellen durch die Plasmakomponente zu drücken, um eine reproduzierbare Setzung und damit eine zuverlässige Trennung in Fraktionen zu erreichen, müssen sich die Zellen während der axialen Drehung mit der Behälterwandung drehen.

Bs ist möglich, daß nachfolgend beschriebene Verfahren dazu zu verwenden, um die Setzphase unter dem Einfluß der Schwerkraft nach dem periodischen Aufbringen der Kraft, die größer als die Schwerkraft ist, zu vollenden, wobei die Höhe der gesetzten Rollen ats roten Blutkörperchen beobachtet und mit der einer Normalblut-Stan— dardprobe verglichen werden kann, die unter den gleichen Bedingungen behandelt wurde. Ferner kann man einen ersten Setzfaktor nach den periodischen Zyklen und einen zweiten Setzfaktor bei der raaxi-

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malen Setzung erreichen, indem mit mehr als 100 G !zentrifugiert wird» Das Verhältnis dieser Paktoren zeigt die Gegenwart asymmetrischen Proteins an, was bezüglich des Gesundheitszustandes ein von häraatokritischen Gegebenheiten unabhängiger Paktor ist.

Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

Es zeigen: ^:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Sedimentationsgeschvindigkeitsuntersuchung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fraktionierzentrifuge;

Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht längs der Linie 3-3 der Fig. 5 in der angezeigten Richtung;

Fig. 4 eine Vertikalschnittansicht längs der Linie 4~4 der Fig. 5 in der angegebenen Richtung;

Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Zentrifuge;

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentrifugiervorrichtung;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentrifugiervorrichtung;

Fig. 8 eine Draufsicht der in Fig, 7 gezeigten Zentrifugiervorrichtung, wobei Teile derselben zur Darstellung innerer Details weggebrochen sind;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der in Fig. 7 gezeigten Zentrifugiervorrichtung;

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Pig. 10 eine Draufsicht von unten auf die Zeitsteuereinrichtung der in Fig. 7 gezeigten Zentrifugiervorrichtung;

Fig. 11 eine Ansicht des Zentrifugenkopfes der in Fig. 7 gezeigten Zentrifugiervarrichtung; und

Fig. 12. eine Teilschnittansicht längs der Linie 12-12 der Fig. 8.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Flußbild wird das Blut S

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einem Patienten 10 mittels einer Spritze entnommen, in einen Behälter gebracht und mit einem oder mehreren bestimmten Antikoagularitien gemischt. Eine bestimmte Menge der gemischten Probe wird in einen Behälter gebracht, hier in ein langes dünnes Röhrchen 16·» Das Röhrchen 16 wird in geeignetem Maße gefüllt. Die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung der gemischten Probe sind bekannt und durch einen Kasten 14 in Fig. 1 angedeutet. Das Röhrchen 16, allgemein mit einem Durchmesser von 2 mm wird praktisch vertikal in einem der Röhrchenhalter 46 der Zentrifuge 20 (Fig. 2) untergebracht. In die anderen Halter werden ebenso Proben eingesetzt, so daß die Zentrifuge ausgewuchtet ist. Wie später noch erläutert wird, sind auch andere Formen der Röhrchenhalter möglich.

Der Drehzahlbereich der Zentrifuge 20 wird vorzugsweise zwischen 200 und 1 000 U/min gewählt, so daß sich eine wirksame Zentrifugalkraft von etwa 7,25 G- ergibt. Der Motor 22 der Zentrifuge 20 wird eingeschaltet und die Zentrifuge, hier im Uhrzeigersinn, für eine verhältnismäßig kurze Zeit, beispielsweise etwa 20 see,in Betrieb gesetzt. Die Zentrifuge wird dann abgebremst und

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angehalten. Wenn die Zentrifuge steht oder sich im wesentlichen im Ruhezustand befindet, so werden der Röhrchenhalter 46 und sein Röhrchen um ihre eigene lange Achse um 180°. gedreht. Die Zentrifuge 20 wird darauf wiederum eingeschaltet, so daß auf die vertikal ausgerichtete Säule der Probe im Röhrchen 16 eine Kraft von etwa 6,25 bis 8 G- ausgeübt wird. Diese zweite Drehung ist ebenfalls kurz, und zwar wiederum etwa 20 see. Danach wird die Zentrifuge 20 wiederum angehalten, und der Röhrchenhalter 46 und das darin befindliche Röhrchen 16 werden wiederum um 180°um ihre eigene Achse gedreht. Es wird ein Reversiermotor verwendet, so daß die Drehrichtung der Zentrifuge bei jedem Zyklus geändert wird. Die Drehung der Säule um ihre eigene Achse kann entgegengesetzt der unmittelbar vorhergehenden Dr^hr^ eb+'ing der Zentrifuge 20 erfolgen, da es wegen der Trägheit des Zentrifugenkopfes beim Start leichter ist, das Röhrchen und den Röhrchenhalter um ihre eigenen langen Achsen zu drehen. Es kann auch eine nur in einer Richtung laufende Zentrifuge verwendet werden, wobei von Zyklus zu Zyklus die Drehrichtung der Röhrchen und Röhrchenhalter um ihre eigenen Achsen unverändert bleibt.

Die ersten beiden Läufe dienen zur Beschleunigung der Rol— lenbildung, wobei die roten Blutkörperchen durch das Plasma vor- und zurückgeschoben werden, so daß sie aufeinanderstoßen, ohne daß eine wirkliche Sedimentation derselben stattfindet. Während dieser Läufe sind die roten Blutkörperchen entweder voneinander getrennt oder meist in Gruppen von 2 bis 4 Blutkörperchen zusammen, so daß sie durch die senkrecht zur Längsachse der Röhrchen während der

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ersten beiden Läufe ausgeübte Kraft von 6,25 bis 8 G nicht um einen merklichen Abstand bewegt werden. Die Blutkörperchen werden während dieser Periode weiter bewegt als sie unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegt würden, so daß die Berührungen zwischen den einzelnen Zellen für die Rollenbildung beschleunigt werden.

Fach zwei Läufen von je etwa 20 see und der Drehung der Säule um ihre eigene vertikale Achse jeweils danach ist die Rollenbildung so weit fortgeschritten, daß die Kraft von etwa 6,25 bis 8 G- ausgeübt wird, wenn die Säule die zweite Phase der Sedimentation durchmacht.

Die Zentrifuge 20 wird wiederum in Drehung versetzt, so daß im wesentlichen senkrecht zur Vertikalachse der·aufrechtstehenden Probensäule eine Kraft von etwa 6,25 bis 8 G erzeugt wird. Diesmal laßt man jedoch die Kraft für etwa 60 see einwirken. Diese Zeitspanne reicht aus, um die Rollen aus roten Blutkörperchen auf eine Seite des Röhrchens zu bewegen» Nach dieser längeren Drehung werden die Röhrchenknd die Röhrchenhalter wiederum angehalten und um 180° um ihre eigene Achse gedreht. Es folgen zwei weitere 20 see dauernde Läufe, zwischen denen die Röhrchen und- die Röhrchenhalter um ihre eigene vertikale Achse gedreht werden. Diese letzten beiden Läufe dienen zur Unterstützung der Rückbildung der Säule aus roten Blutkörperchen in ihrem -fcertikalen Röhrchen, so daß ihre Höhe klar abgegrenzt ist, Die Rollenschicht kann unbehindert vom Plasma herabfallen. Das Plasma seinerseits kann aus der Säule aus

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den Rollen aus roten Blutkörperchen entweichen, die gegen die Röhrchenwandung gehalten werden. Eine Behinderung dieses Durchflusses ist nicht zu erwarten, da die Zellensäule durch die Kraft von etwa 6,25 bis 8 G gegen die Röhrchenvreindung gehalten wird, während die in Axialrichtung einwirkende natürliche Schwerkraft von 1. G- sie sich zum Boden des Röhrchens bewegen läßt. ITachdem die Röhrchen auf eine Hormalhöhe gefüllt wurden, wird die Höhe der abgesetzten Blutkörperchen durch Vergleich mit einer festen Skala abgelesen, die beispielsweise am Zentrifugenkopf befestigt ist (Pig. 2, 6, 8). Hierdurch kann die Höhe der abgesetzten Blutkörperchen mit einer Normalblutprobe verglichen vrerden, die auf ähnliche Weise behandelt wurde. Auch kann das Röhrchen zur Ablesung auf eine Skala auf einer getrennten Karte gehalten wer~ den.

Nach der zuletzt beschriebenen Behandlung mit einer Kraft von etwa 6,25 his 8 G- beträgt die Dauer der gesamten Prozedur etwa 5 min. Dagegen können bei herkömmlichen Sedimentationsverfahren brauchbare Ergebnisse erst nach etwa 60 min beobachtet werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die für das Verfahren benötigte Zeitdauer um so kurzer ist, je höher die aufgebrachte Kraft ist. Es bestehen beispielsweise die sich aus der folgenden Tabelle ergebenden Abhängigkeiten:

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Ungefähre Kraft (G) Zeit (min) 2-3 30

5 15

7 4

9 2

10-12 1

Der bevorzugte Kraffbereich liegt bei aer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwischen etwa 6,25 und 8 G-. Besonders bevorzugt wird eine Kraft von 7»25 G.

Durch eine Neigung der Röhrchen aus der Vertikalen derart, daß das untere Ende des Röhrchens weiter von der Drehachse des Zentrifugenkopfes entfernt ist als das obere, ergibt sich eine Kraftkomponente in Richtung zum oberen Ende des Röhrchens. Diese wirkt entgegengesetzt der Schwerkraft, durch die die Teilchen im Röhrchen nach unten bewegt werden. Die Neigung verlangsamt somit den Sediinentationsprozeß und vergrößert die für eine reproduzierbare Fraktionierung erforderliche Zeit. Wenn die Neigung des Röhrchens aus der Vertikalen nicht zu stark ist, ergeben sich die gewünschten Ergebnisse nach einer längeren Behandlungszeit als der normal benötigten. Eine übermäßige Neigung kann am besten in der folgenden Weise bestimmt werden. Wenn die Drehung des Zentrifu-. genkopfes die Röhrchen einer Horizontalbeschleunigung von 8 G aussetzt, so entsteht eine in Aufwärtsrichtung des Röhrchens gerichtete Kraft von 8 G · tan ν , wobei ν der Neigungswinkel zwischen den Röhrchen und der Vertikalen ist. Wird der Winkel

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mit etwa 6° gewählt, bo beträgt die in Aufwärtsrichtung gerichtete Kraft etwa 1 G-. Hierdurch wird während des Umlaufs der Zentrifuge die Schwerkraft aufgehoben. Während dieser Zeit, die etwas mehr als die, Hälfte des üblichen Zyklus einnimmt, bewegen sich die Blutkörperchen im Röhrchen weder nach oben noch nach unten. Selbstverständlich bewegen sie sich nach außen. Für den Rest des Zyklus unterliegen die Zellen der Schwerkraft von 1G- und bewegen sich nach unten. Hierdurch wird die für die Untersuchung benötigte Zeit verlängert. Die Zeit wird umso kürzer, je weiter die Röhrchen in die Vertikale bewegt werden. Die Zeit kann weiter verkürzt werden, wenn die Röhrchen mit ihren oberen Enden nach innen geneigt sind. Bei einer Neigung über 6° hinaus ergeben sich jedoch Schwierigkeiten wegen der dann entstehenden Instabilität und der nicht mehr vorhandenen Reproduzierbarkeit. Die G-renzen liegen daher bei einer Neigung von 6° aus der Vertikalen nach innen oder außen, wenn die aufgebrachte Kraft im Bereich von 8 G-liegt. Bs ist somit festzustellen, daß die auf eine um einen Winkeli^ aus der Vertikalen geneigte Säule ausgeübte Kraft, die größer ist als die Schwerkraft (relative Zentrifugalkraft) so hoch ist, daß die relative Zentrifugalkraft mal dem Tangens des Winkels /kleiner oder gleich 1 ist.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Zyklen im wesentlichen gleich lang. Beispielsweise beträgt die in vier Zyklen von 45 see Dauer aufgebrachte

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Kraft 6,25 "bis 8 G, wobei die Röhrchen und Säulen zwischen jedem Zyklus um ihre eigene vertikale Achse gedreht werden. Auch hier wird die Kraft seitlich zur Längsachse der Säule, d. h. im wesentlichen senkrecht zur Vertikalachse derselben aufgebracht. Nach diesen Zyklen kann nochmals bei wenigstens 100 G- zentrifugiert werden, um die Zellen vollständig.zu setzen, so daß sich eine Fraktionierung in das Plasma und die vollkommen gesetzten Zellen ergibt.

Eine Schwierigkeit bei der Interpretation der Sedimentär. tionsgeschwindigkeit während der medizinischen Diagnose ist die Auswirkung der Blutzentrifuge auf die Sedimentationsgeschwindigkeit und die Schwierigkeit, die Auswirkungen eines anämischen Zustande auf den beobachteten Wert zu beurteilen. Es ist äußerst schwierig, Korrekturen der beobachteten Sedimentationsgeschwindigkeiten entsprechend den Einflüssen der Blutzentrifuge darauf vorzunehmen. Bei einer anämischen Blutprobe kann eine bestimmte Sedimentationsgeschwindigkeit beobachtet werden, die abnormale Funktionen anzeigen oder auf dem anämischen Zustand beruhen kann. Eine Korrektur der Einflüsse der Blutzentrifuge ' auf die beobachtete Sedimehtationsgeschwin- ' digkeit war bei herkömmlichen Sedimentationsgeschwindigkeits-Testmethoden routinemäßig nicht möglich. Es ist jedoch festgestellt worden, daß die Einflüsse der Blutzentrifuge auf das erfindungsgemäße Verfahren linear sind, so daß ein hämatokritieches Korrekturdiagramm konstruiert werden kann. Hiermit ist eine

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einfache mathematische Korrektur sämtlicher gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beobachteter Sedimentationsgeschwindigkeiten möglich, so daß sämtliche Sedimentationsgeschwindigkeiten auf einen hämatokritischen Paktor, beispielsweise 45 $, bezogen werden können. Die bisher beobachtete Fehldeutung der Ergebnisse bei anämischen Personen kann damit ausgeschaltet werden.

An Stelle der beispielsweise nach dem in Pig. 1 angedeuteten Verfahren erhaltenen standardisierten Sedimentationsgeschwindigkeit swerte können nach einem anderen Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens Informationen erhalten werden, die unabhängig vom

hämatokritischen Faktor sind. Hierbei sind die Zyklen im wesentlichen von gleicher Dauer. Beispielsweise können vier Zyklen von je 45 see Dauer bei einer Kraft von 6,25 bis 8 G- gewählt werden, wobei die Röhrchen und die Säulen zwischen den Zyklen jeweils um ihre vertikale Achse gedreht werden. Hierbei wird das Verhältnis der anfänglichen Höhe zur Setzhöhe entnommen. Die Röhrchen können dann durch Aufbringen einer Kraft von wenigstens 100 G maximal gesetzt werden, wonach das Verhältnis der ersten zur maximalen Setz höhe berechnet wird. Das Verhältnis des sich ergebenden maximalen Setzfaktora und des ersten Setzfaktors ergibt einen als "ZSR" bezeichneten Wert, der von hämatokritischen Schwankungen unabhängig ist.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Zentrifuge notwendig, mit der während getrennter Zyklen vorherbestimmter Dauer die Kraft im bevorzugten Bereich von 6,25 bis 8 G

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erzeugt werden kann. Mit der Zentrifuge müssen die die Blutsäule enthaltenden Behälter oder Röhrchen auf einer kreisförmigen Bahn um die Drehachse gedreht werden, wobei die Röhrchen praktisch vertikal und parallel zur Drehachse des Zentrifugenkopfes angeordnet sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sedimentationsverfahren ist allerdings auch eine Neigung aus äer Vertikalen von bis zu 6 zulässig. Zusätzlich darf die Zentrifuge nicht nur die Drehung der Röhrchen längs der Kreisbahn für eine vorherbestimmte Zeitdauer zulassen, sondern die Röhrchen müssen periodisch'wenigstens momentan praktisch zum Stillstand gebracht werden, worauf sie um ihre eigene Achse um einen vorherbestimmten Winkel gedreht werden. Die Drehung des bzw. der Röhrchen Hangs der Kreisbahn muß dann im nächsten Zyklus wiederholt werden, um wiederum eine Kraft auf sie auszuüben, die größer als 1 G. ist .„Die LreLung. der Röhrchen urajLhre eigene Achse darf zumindest nicht dann erfolgen, renn sie der Kraft ausgesetzt werden, die größer als 1 G ist.

Die Zentrifuge sollte ferner eine Steuereinrichtung T zur selektiven Steuerung und/oder Veränderung der Zyklusdauer haben. Bei dem in Fig. 1 schematisch gezeigten Verfahren ist die Dauer der aufeinanderfolgenden Zyklen nicht gleich, sondern sie folgt einem bestimmten Programm. Bei der abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Dauer der Zyklen jeweils gleich. Je größer die aufgebrachte Kraft ist, um so kurzer sind die Zyklen und die insgesamt erforderliche Zeit. Zusätzlich zu dem für die Drehung der einzelnen Probenhalter zwischen den Zyklen,

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wenn die Zentrifuge im wesentlichen zum Stillstand gebracht ist, erforderlichen Hechanismus muß die Zentrifuge mit einem Mechanismus versehen sein, durch den der Röhrchenhalter bei seiner Bewegmig längs der Umfangsbahn vor der Drehung des Ilb'hrchenhalters um seine vertikale Achse angehalten oder wenigstens im wesentlichen zum Stillstand gebracht wird. Diese Eigenschaft ist notwendig, damit der Inhalt des im Röhrchenhalter angebrachten Behälters, d. h. der die Säule selbst bildende Inhalt, sich mit der Drehung des RÖhrchens und des Röhrchenhalters mitdreht. Wie bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Yerfahrens erwähnt wurde, führt eine zu starke Winkelbeschleunigung oder Drehung zu einer Verschiebung, da der Inhalt des Röhrchens dazu neigt, an Ort und Stelle stehen zu bleiben, während Röhrchen und Röhrchenhalter gedreht werden. Dies muß vermieden werden, da der Säuleninhalt des Rohrchens sich axial mit der Röhrchenwandung drehen und ausschließlich eine solche Drehung gewährleistet werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifuge 20 mit dem bereits erwähnten, vorzugsweise reversiblen Motor 22 enthält einen vom Motor 22 angetriebenen Zentrifugenkopf 24, der mit einer Drehzahl von 200 bis 1 000 U/min umläuft. Die Umlaufgeschwindigkeit kann durch Zentrifugenköpfe unterschiedlichen Durchmessers leicht verändert werden. Die effektiv erzeugte Kraft liegt vorzugsweise im Bereich von 6", 25 bis 8 G. Die Welle des Motors 22 ist über eine Befestigungseinrichtung 28 mit dem Zentrifugenkopf 24 gekuppelt.

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Der Zentrifugenkopf 24 enthält eine auf einer Welle 32 drehbar befestigte Spule 30. Die Welle 32 weist ein verdicktes Ende auf, in dem eine Öffnung 36 zur Aufnahme der Welle 26 des Motors -22 vorgesehen ist. Ein Stirnrad 33 mit auf seinem Umfang angeordneten Zähnen 40 ist am gegenüberliegenden Ende der Welle 32 koaxial mit der Spule 30 befestigt. An der Welle 32 ist mittels einer Befestigungseinrichtung, beispielsweise einer Schraube 42 ein Klemmring 41 befestigt. Das Stirnrad 38 dreht sich mit der Welle 32. Die Spule 30 enthält mehrere am Umfang angeordnete Öffnungen 44 zur Aufnahme der Röhrchenhalter 46. Die Röhrchenhalter 46, von denen in den Figuren nur zwei gezeigt sind, sind wegen des Gleichgewichts jeweils in diametral einander gegenüberliegenden Paaren angeordnet. Jeder Röhrchenhalter 46 ist mit einem Ritzel 48 (Fig. 2, 4) versehen, das mit ihm durch Reibung oder auf andere Weise verbunden oder einteilig mit ihm ausgeführt ist. Daß Gehäuse des Röhrchenhalters 46 kann transparent sein, so daß das Röhrchen 16 von außen sichtbar ist. An der Spule 30 kann angrenzend an den Röhrchenhalter eine Skala 52 angebracht sein. Die Öffnungen 44 sind so angeordnet, daß die Ritzel 48 mit den am Umfang des Stirnrades 38 vorgesehenen Zähnen 40 kämmen. Die Röhrchenhalter 46 enthalten je eine oben offene Bohrung 50 (Pig. 4)» die zur vertikalen Ausrichtung des die Blutsäule enthaltenden Röhrchens 16 dient. * Zur Halterung des Röhrchens in seiner Lage kann jeder Röhrchenhalter 46 in der Bohrung mit einer Blattfeder 51 versehen sein. An der oberen Scheibe 56 der Spule ist ein nach oben eichender Stift 54 befestigt. Im Stirnrad 38 ist ein Schlitz 58 vorgesehen. Der Schlitz 58 hat dJe Form eines Kreisbogensegments (Fig. 5)· Die

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länge des Schlitzes ist so gewählt, daß eine Drehung des Ritzels 48 genau um 180° gewährleistet wird. Die Spule 30 ist auf der Welle 32 frei drehbar befestigt, während das Stirnrad 38 fest mit ihr verbunden ist, so daß es sich mit der YJelle 32 dreht. · Nachdem der Stift 54 das Ende des Schlitzes 58 erreicht hat, ist keine weitere Drehung des Ritzels 48 möglich. Der Motor 22 wird angehalten und in der Gegenrichtung gestartet. Zu dieser Zeit dreht sich infolge der Trägheit der Spule 30 das Ritzel 48, bis der Stift 54 das andere Ende des Schlitzes 58 erreicht. Somit werden der Halter und damit das Röhrchen 16 bei jeder Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 22 genau um 180° gedreht.

Die Verzögerung des Motors 22 vor seinem Anhalten hat die gleiche Wirkung auf die Spule 30 wie die Umkehr des Motors, so daß die Drehung des Röhrchens 16 um 180 vor seinem Stillstand erfolgt. Die Röhrchen müssen jedoch vor der Drehung um ihre eigenen Achsen stillstehen, um zu vermeiden, daß sich allein die Röhrchen und nicht auch die Säulen drehen. Diese Schwierigkeit kann durch konstante Bremsung der Scheibe 30 vermieden werden, beispielsweise mittels einer nicht gezeigten Magnet- oder Reibungsbremse.

Eine Möglichkeit zur Milderung der Verzögerungsauswirkungen besteht in einer Sperreinrichtung 60 (Fig.3). Diese enthält einen schwenkbar an einem Block 62 befestigten Metallstreifen 61. Der Block 62 ist an der Innenwand der Scheibe 56 der Spule

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30 befestigt. Der Metallstreifen 61 ist um eine Achse 64 schwenkbar und kann sich somit in einem radialen Schlitz 66 bewegen. Am unteren Ende des Metallstreifens 61 ist ein Gewicht 68 befestigt. Wenn sich die Spule 30 dreht, so wird das Gewicht 68 von der Spule 30 radial nach außen gehalten, so daß der Streifen 61 mit dem radialen Schlitz 66 des Stirnrades 38 in Eingriff steht. In dieser Stellung bleibt der Metallstreifen 61, bis der Motqr stillsteht. Zu dieser Zeit fällt daa Gewicht 68 in seine Ruhelage und der Metallstreifen 61 löst sich vom Stirnrad 38. Es sei darauf hingewiesen, daß zwischen den richtigen 3Dingriffsöteilungen die Zähne des Stirnrades weggelassen sind (70 in Fig. 5)· Anstelle der Stift-Schlitz-Anordnung der Pig. 2, 4 und 5 und des Stirnrades 38 kann auch ein Speichen-Zahnrad verwendet "werden, bei dem zwischen den Speichen zur Begrenzung der Drehung des Ritzels 48 und damit des Behälters und der darin befindlichen Säule ein Stiftpaar angeordnet ist.

Pig. 6 zeigt eine Sedimentationszentrifuge 20', bei der zur Vermeidung des Reversiermotors stattdessen ein elektrisch gesperrter Elektromagnet verwendet wird, mit dem die Röhrchen ebenfalls um 180° gedreht werden können. Die Zentrifuge 20' enthält einen Motor 22' und einen Zentrifugenkopf 24'. Der Motor 22' treibt die Welle 32' über Untersetzungszahnräder 72 und 74. Die Welle 32' trägt zwei in Abständen voneinander angeordnete Scheiben 76 und 76·', die an derselben mit ihr drehbar befestigt Bind.

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An der Welle 32' ist gleichfalls mit ihr drehbar ein mit einer Schraubennut versehenes Teil 78 befestigt. Ein Ritzel 80 steht mit der Schraubennut des Teils 78 der Welle 32' in Eingriff, so daß bei einer längsbewegung des Ritzels 80- gegenüber der Schraubennut des Teils 78 sich das Ritzel 80 gegenüber der Welle 32' um einen Winkel dreht,der ausreicht, um die Ritzel 48' um 180 zu drehen. Die Ritzel 48' tragen je einen Röhrchenhalter 46', in den das untere Ende eines Behälters oder Röhrchens 16 eingesetzt werden kann. Tn der Scheibe 76' sind hierauf aungerichtete Öffnungen 82 vorgesehen, so daß die Röhrchen 16 vertikal, d. h. parallel zur Drehachse der Welle 32' stehen.

An der unteren Fläche des Ritzels 80 ist ein Drucklager 84 angebracht, das mittels eines Hebels 86 nach oben gedrückt werden kann. Der Hebel ist vertikal um eine Achse 88 schwenkbar. Das Drucklager 84 enthält einen an der Unterseite des Ritzels befestigten Aufnahmering 90 und einen unteren Ring 92 mit ■Vorsprüngen 94 zum Eingriff mit flachen Ausnehmungen 96 im Ring Das vom Drucklager 84 entfernt liegende Ende 98 des Hebels 86 wird durch einen Elektromagneten 100 betätigt. Wenn der Elektromagnet 100 nicht erregt ist, so wird das Ritzel 80 durch eine schwache Ringfeder 102 nach unten gedrückt, die zwischen der Scheibe 76 und dem Ritzel 80 angeordnet ist.

Die Welle 32' mit ihrem mit einer Schraubennut versehenen Teil 78, die Scheiben 76 und 76' und die Ritzel 48' drehen sich zusammen in nicht gezeigten Lagern, während der Motor 22', der Elektromagnet 100 und der Hebel 86 feststehen.

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Bei Erregung des Elektromagneten 100 drehen sich die Röhrchen 16 um 180°, und zwar gleichgültig, ob sich der Motor 22' dreht oder nicht. Hierdurch können die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Verfahrens erfüllt werden. Der Elektromagnet 100 braucht lediglich gegenüber dem anhaltenden und startenden Motor 22' elektrisch gesperrt zu werden, um die erforderliche Arbeitsfolge zu erhalten. Eingriff und Lösung des Drucklagers 84, das als Kupplung wirkt, bewirken die selektive Drehung der Röhrchen 16 um ihre eigene vertikale Achse, die, selbstverständlich, in einem Abstand von &r Drehachse der Zentrifuge 20' liegen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifugiervorrichtung ist in Fig. 7 gezeigt. Die Zentrifugiervorrichtung 101 der Pig. 7 eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindurg sgemäßen Verfahrens bei vier Zyklen von 45 see Dauer, während derer seitlich auf im wesentlichen vertikal angeordnete Blutsäulen eine Kraft ausgeübt wird, die größer als die Schwerkraft ist. Es ist auch hier eine Einrichtung vorgesehen, um zwsichen der jeweiligen Krafteinwirkung eine begrenzte Drehung jeder Säule um ihre eigene Achse vorzunehmen. Die Drehung der Säulen erfolgt durch die Drehrichtungsumkehr des Zentrifugenkopfes nach jedem Zyklus.

Die Zentrifugiervorrichtung-101 enthält ein Gehäuse 103 mit einem trogartigen Teil 104 und einer Abdeckung 106. Auf der Wand 108 des Gehäuses 103 sind von außen zugängliche Schalterhebel 110 und 112 angebracht, die zum Einschalten der Netzspeisung

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bzw. einer Selbstunterbrecher- oder Selbsthalteeinrichtung dienen, die im folgenden noch näher beschrieben werden sollin. Ebenso sind auf der Gehäusewand 10S Anzeigelampen 11 4 und 116 sowie ein Start« schalter 118 zur Einleitung jedes Laufs oder Betriebs vorgesehen.

. Die Bauteile zur elektrischen Steuerung der Zentrifugiervorrichtung 101 sind innerhalb des trogartigen Teils 104 befestigt, während- der Zentrifugenkopf 120, die Antriebseinrichtung 122 und die Steuereinrichtung 124 auf der Abdeckung angebracht sind. Der Zentrifugenkopf ist abnehmbar am vorstehenden Teil der Antriebswelle 154 der Antriebeeinrichtung 122 befestigt. Die Antriebseinrichtung 122 und die Steuereinrichtung 124 sind vom Gehäuse 102 umschlossen, wenn die Abdeckung 106 auf dem trogartigen Teil 104 liegt.

Der Zentrifugenkopf 120 enthält einen spulenförmigen Teil, der aus einer auf einer Welle fest angebrachten Nabenplatte 1 26 und einer am oberen Ende der Welle 128 befestigten Scheibe 130 besteht. Die Scheibe 130 liegt koaxial zur Platte 126 und ist mit dieser drehbar. Die Welle 128 ist an der Antriebswelle 1 54 beispielsweise mittels einer Madenschraube 127 (Fig. 10) befestigt.

An der Abdeckung 106 ist eine Getriebehalterung 132 befestigt, die einen Bund bzw. eine Manschette 192 mit einer flachen oberen Oberfläche 192' (Fig. 12) und einem um den Umfang verlaufenden Flansch, der an der Abdeckung 106 befestigt ist. Ein Stirnrad 134 enthält einen um den Umfang verlaufenden Ring 134' mit

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Zähnen 134" und eine mittlere Scheibe 135, an der der Ring befestigt ist und mittels der das Stirnrad unabhängig um die Welle 128, d. h. unabhängig von der Drehung der Wabenplatte 126 drehbar ist. Auf der Oberfläche 192' des Bundes 192 liegt ein Überzug oder Film aus dünnem Maschinen- oder Vakuumpumpenöl, so daß sich eine schwache Reibung auf die Scheibe 125 ergibt, die an der Oberfläche 192' aufliegt. Die Reibungskraft wird auf das Stirnrad 134 und damit direkt auf die Nabenplatte 126 übertragen.

Den Röhrchenhaltern 46' ähnliche Rb'hrchenhalter 136 sind an der Wabenplatte 126 mit dieser um die Achse der Welle 128 beweglich befestigt. Die Röhrchenhalter liegen unmittelbar angrenzend an die Umfangskante der Nabenplatte 126 und Bind voneinander am Umfang jeweils etwa im gleichen Abstand angeordnet. In den Röhrchenhaltern befindet sich jeweils eine nach oben offene Öffnung 137 zur Aufnahme des unteren Endes eines Röhrchens 150. Sie enthalten eine federnde Einiichtung, beispielsweise einen O-Ring 139, durch die jeweils das in der Öffnung liegende Röhrchen gehalten wird. Jeder Halter ist am oberen Ende einer Welle 138 (Fig. 10) befestigt, die durch entsprechende Öffnungen in der Nabenplatte 126 hindurchragt. An den entgegengesetzten Enden der Wellen 138 ist jeweils ein Ritzel 140 befestigt, so daß die Halter 136 auf der Platte 126 gehalten werden. Die Röhrchenhalter 136 sind mit den Ritzeln 140 drehbar.

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Das Stirnrad 134 ist so angeordnet, daß seine Zähne 134" mit den Ritzeln 140 kämmen. Somit drehen sich die Ritzel 140 mit der Platte 126, während das Stirnrad 134 stehenbleibt. Hierdurch werden die Röhrchenlia.lter 1 36 unabhängig von der Welle 1 28 um ihre eigene vertikale Achse gedreht. Die Drehung wird durch einen aufrechtstehenden Stift 142 begrenzt, der an der Getriebehalterung 132 befestigt und innerhalb eines Begrenzungsschlitzes 144 beweglich ist. Der Schlitz 144 ist in der Nabenplatte ausgebildet und dient zur Begrenzung der unabhängigen Bewegung der Nabenplatte 126 und des Stirnrads 134. Hierdurch wird der Drehwinkel der Ritzel 140 um ihre eigenen Achsen begrenzt. Diese Begrenzungseinrichtung dient als Spielkupplung zwischen der Platte 126 und dem Stirnrad 134.

Die Scheibe 130 enthält mehrere nach unten offene Öffnungen 146, die rings der Umfangkante derselben in gleichen Abständen angeordnet sind und mit den Achsen der Röhrchenhalter 36 fluchten, wobei sie allerdings gegenüber diesen nach innen versetzt sind. Das eine Ende des Röhrchens 150 kann also in der Öffnung 137 des Röhrchenhalters 136 und das obere Ende innerhalb der entsprechenden Öffnung 146 untergebracht werden. Hierdurch steht das Röhrchen im wesentlichen vertikal, es ist jedoch an seinem oberen Ende zur Welle 128 hin geneigt. Wenn die Röhrchen 150 richtig sitzen, so sind sie gegenüber der Vertikalen zwischen 3 und 6° und vorzugsweise 3°, allgemein jedoch nicht mehr als 6° geneigt. Auf diese Weise wird die Neigung des Inhalts der Röhrchen nach außen auszuspritzen während der Einwirkung der Kraft bei der Drehung des Zentrifugenkopfes 120 wesentlich verringert.

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An der Unterseite der Abdeckung 106 ist eine Motorbefestigung 152 angebracht, wobei die Antriebswelle 154 durch eine entsprechende Öffnung in der Abdeckung 106 hindurchragt. Die Antriebseinrichtung 122 der Zentrifugiervorrichtung 101 wird durch einen reversiblen Motor 156 angetrieben, der mit 400 Umdrehungen .umläuft und von einer Wechselspannungsquelle von 115 Volt und 60 Hz gespeist wird. Durch den Motor 156 wird eine Zentrifugalkraft zwischen 6 und 8 G- erzeugt, die während der Drehung des Zentrifugenkopfes 120 seitlich auf die Röhrchen 150 einwirkt. Die auf die Röhrchen 150 ausgeübte Kraft ist von der Größe und der Drehzahl des gewählten Motors abhängig. Dieser bildet daher einen wesentlichen Faktor bei der Wahl der Dauer des Binwirkens des Krafteinwirkungszyklus und des Programms.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wirkt die Kraft, die größer ist als die Schwerkraft, seitlich, und zwar üblicherweise periodisch, auf die Säule im Röhrchen 150 ein.

Die Steuereinrichtung 124 der Zentrifugiervorrichtung bewirkt die Drehung der Nabenplatte automatisch über eine Folge von vier Zyklen von 45 see Dauer unter Drehrichtungsumkehr und Drehung der Säulen 180 um ihre eigenen Achsen zwischen den einzelnen Einwirkungen der Zentrifugalkraft.

Die Steuereinrichtung 124 betätigt Schalteinrichtungen und 186, die Relais 184" und 186" betätigen und das gewählte Teötprogramm für die Probesäulen automatisch steuern.

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Die Zentrifugiervorrichtung 101 bzw. die Steuereinrichtung 124 enthält einen Steuermotor 156, der mit 20 U/min umläuft und_ dem eine Wechselspannung von 110 Volt, 60 Hz zugeführt wird. Der Steuermotor 156 ist an einer Platte 159 (Pig. 9) befestigt. Diene ist ihrerseits mittels Schrauben 160 und Abstandstünken 162 unter der Abdeckung 106 aufgehängt. Die Antriebswelle 164 des Motors 158 geht durch eine entsprechende Öffnung in der Platte 159 hindurch. Am freien Ende der Antriebswelle 164 ist ein Zahnrad 166 befestigt und mit dieser drehbar. Bin zweites Zahnrad 168 ist mit dem Zahnrad 166 gekuppelt und wird durch dieses angetrieben« Bae Zahnrad 168 ist an einer Welle 170 befestigt und mit dieser drehbar. Das eine Ende der Welle 170 liegt in einem Lager 172, das andere Ende trägt eine Steuerscheibe 176. Die Steuerscheibe 176 ist an der Welle 170 befestigt und dreht sich mit dieser während des gesamten Programms kontinuierlich mit, solange der Motor 156 läuft. Am Umfang der Steuerscheibe 176 sind drei Schaufeleinrichtungen 178, 178' und 178" befestigt, deren Schaufeln 180, 180' und 180" von ihrem Umfang in vertikalen Ebenen senkrecht zur Achse der Welle 170 nach außen ragen. Die Scheibe 176 ist in Richtung eines Pfeils 177 (Fig. 11) drehbar, wobei die Schaufeleinrichtungen .178, 178' und 178" längs dieses Weges in einer Reihe angeordnet sind. An der Scheibe 176 und mit dieser drehbar ist ein zu ihr senkrechter, nach oben stehender Stift 182 befestigt. Die Schaufeleinrichtungen 178, 178' und 178" stehen In Drehrichtung der Scheibe im wesentlichen in gleichen Abständen voneinander, wobei die Schaufeln 180 und 180" um einen Winkel von 180 gegeneinander versetzt sind. Zwei druckknopfbe-

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tätigte Schalter 184 und 186 sind mit ihren Schaltstiften 184¹ und 186' an einem nicht gezeigten Träger befestigt, der seinerseits an der Platte 159 so befestigt ist, daß der Schaltstift 184' des Schalters 18-4 in der Bewegungsbahn der Schaufeln 180, 180' und 180" der Schaufeleinrichtungen 178, 178· und 178" liegt. Hierdurch kann sich jede Schaufel während der Drehung der Scheibe 176 an den Schaltstift 184' anlegen und diesen niederdrücken.

Der Schaltstift 186' des Schalters 186 liegt'im Weg des Stiftes, 182, so daß bei fortdauernder Drehung der Scheibe 176 sich der Stift 182 zunächst gegen den Schaltstift 186' anlegt und ihn niederdrückt. Venn der Stift 182 am Schaltstift 186· vorbeigelaufen ist, so Kehrt dieser in seine normale lage zurück. Der Schalter 184 ist mit dem Relais 184" verbunden. Dieses ist elektrisch mit dem reversiblen Synchronmotor 156 verbunden. Die Drehrichtung den Motors wird jeweils dann umgekehrt, wenn der Schaltstift 184' niedergedrückt wird. Der Schalter 186 ist mit dem Relais 186" verbunden. Dieses ist seinerseits mit dem Antriebsmotor 156 und der Selbstunterbrechereinrichtung bzw. Selbsthalteeinrichtung 190 verbunden. Beim Niederdrücken des Schaltstifts 186' wird die Selbstunterbrechereinrichtung I90 erregt, löst sich der Schaltstift 186' vom Stift 182, so wird der Antriebsmotor I56 ausgeschaltet.

Der Zentrifugenkopf 120 wird durch Reibung oder eine andere Bremsung abgebremst, so daß beim Anlegen der Bremskraft an den, Motor 156 bei dessen Ausschaltung die Bremskraft direkt auf den

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Kopf wirkt. Hierdurch wird wenigstens solange verhindert, daß die Röhrchen 150 und die darin enthaltenen Säulen um ihre eigene vertikale Achse gedreht werden, bis der Zentrifugenkopf 120 nachdem er annähernd vollkommen, jedoch momentan, zur Ruhe gekommen ist, wieder lorQäuft.

Die Reibungskraft kann dadurch aufgebracht werden, daß nich der Bund 192 der Getriebehalterung 132 an die vordere Oberfläche des Stirnrads 134 anlegt, wobei zwischen beiden sich der Film au3 leichtem l-iarjohinenöl befindet. Anstelle des in einem abstehenden Ring bestehenden Bundes 192, der an die Getriebehalterung 132 angeformt ist, kann auch ein nicht gezeigter Schaumring oder -bund verwendet werden, der an der Getriebehalterung 132 oder koaxial um die Welle 128 angeordnet ist. Me Ölflimited banordnung j Rt in Fig. 12 im einzelnen gezeigt. I.m folgenden soll nunmehr die Funktionsweise der Zentrifugiervorrichtung 101 beschrieben werden. Das Blut wird einer Quelle entnommen und mit geeigneten Anticoagulant!en behandelt, so daß sich ein Gemisch ergibt, das in langgestreckte Röhrchen mit einem geschlossenen Ende eingebracht wird. Die Röhrchen werden bis zu einer bestimmten Höhe gefüllt, so daß sich darin die "Säulen¹ bilden.Die Röhr*. chen werden dann zwischen die Scheibe 130 und die Nabenplatte gesetzt, wobei die unteren Enden der Röhrchen in den Röhrchenhaltern 136 und die oberen Enden in den Öffnungen 146 liegen und durch die federnde Einrichtung 139 festgehalten werden. Die Schalterhebel 110 und 112 werden betätigt, so daß die Zentrifugiervorrichtung 101 eingeschaltet wird. Der Start-Kippschalter 118 wird

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betätigt, so daß die Prozedur beginnt und der Motor 156 beispielsweise im Uhrzeigersinn umläuft. Wenn der Zentrifugenkopf 120 läuft, so wird auf die Säulen in den Röhrchen eine Kraft von 6,25 bis 8 G- ausgeübt.

Wenn der Motor 156 zum Antrieb des Kopfes 120 eingeschaltet wird, so wird gleichzeitig der Motor 158 zum Antrieb der Steuerscheibe 176 eingeschaltet. Die Steuerscheibe 176 dreht sich und bringt die Schaufel 180 in Berührung mit dem Schaltstift 184*. Die Steuerscheibe 176 dreht sich weiter, so daß die Schaufel 180 am Betätigungsstift 184' vorbeigeführt wird. Während des Vorbeilaufs drückt die Schaufel 180 den Betätigungsstift 184' nieder, so daß der Motor 156 reversiert wird. Dies geschieht 45 see nach der Einschaltung des Antriebsmotor^.

Bei der Richtungsumkehr kommt der Zentrifugenkopf 120 momentan zum Stillstand, wobei sich der Stift 142 an einem Ende des Schlitzes 144 befindet. Der Zentrifugenkopf 120 beginnt sich dann im Uhrzeigersinn zu drehen. Das frei um die Welle 128 drehbare Stirnrad 134 bleibt stehen. Die auf der Nabenplatte 126 be-.festigten Ritzel. 140, die mit dem Stirnrad 134 in.Eingriff stehen, bewegen sich längs des Umfa.nges des nun stillstehenden Stirnrads 134 und drehen sich jeweils um ihre eigene Achse, bis der Stift 142 am entgegengesetzten Ende des exzentrischen Schlitzes 144 anliegt. Hierdurch wird das Stirnrad 134 mit der Nabenplatte 126 angetrieben und die Drehung der Ritzel 140 auf 180° begrenzt.

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Mit den Ritzeln 140 drehen sich die Rührchenhalter 136 und mit diesen die Röhrchen 150 und die darin enthaltenen Blutsäulen. Die Bremsung muß langsam und nicht abrupt erfolgen, so daß sich die Säulen nicht von der Innenwand der Röhrchen löaen. Die Sau- · len müssen sich mit der Röhrchenwandung drehen. Dies geschieht durch die Reibungsbremsung an der Habenplatte 126.

Der Antriebsmotor 156 treibt den Zentrifugenkopf 120 im nächsten 45~Sekunden-Zyklus im Uhrzeigersinn an. Nach Ablauf der 45 Sekunden drückt die nächst Schaufel 180' den Schaltstift 184' nieder, so daß der Motor 156 zum zweiten Mal reversiert wird. Die Nabenplatte 126 wird wiederum momentan zum Stillstand gebracht. Während der Richtungsumkehr bewegt sie sich zunächst gegenüber dem Ritzel 134, so daß der nun am zweiten Ende des Schlitzes 144 li» gende Stift zum ersten, nunmehr gegenüberliegenden Ende des Schlitzes 144 gebracht wird. Die Ritzel 140 werden somit um 180° um ihre eigenai Achsen gedreht, bevor eine merkliche Zentrifugalkraft erzeugt wurde.

Nach der Beendigung der Bewegung des Stiftes 142 im Schlitz 1.44 und nachdem der Stift 142 mit der Nabenplatte 126 in Eingriff steht, sind die Platte 126 und das Stirnrad 134 miteinander drehbar gekuppelt. Sie laufen nun im Gegenuhrzeigersinn weitere 45 see um, bis die Drehrichtung des Motors wiederum reversiert wird, wenn sich die Schaufel 180" gegen den Schaltstift 184' des Schalters 184 legt und diesen niederdrückt. Die Ritzel 140, die Halter 136 und die Röhrchen 150 mit den darin enthaltenen Blutsäulen werden

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wiederum zwischen zwei Zentrifugalkrafteinwirkungen um ihre eigenen Achsen gedreht.

Die Drehung dar Hakenplatte 126 und des mit ihr gekuppelten Stirnrad β 134 wird für einen weiteren und letzten 45~Sekunden--Intervall wiederholt. Die Steuerplatte 176 dreht sich während der zuletzt beschriebenen Arbeitsl&ufe kontinuierlich weiter. 45 see nach dor zulutst erwähnten Motorumkehr wird der Stift 182 durch die weitere Drehung der Steuerscheibe 176 in Kontakt mit dem Schaltet if t 186' gebracht und dor Schaltütift 186" wird aus seiner !niedergedrückten Stellung gelöst. Nunmehr wird der Motor 156 abgeschaltet und der Zentrifugenkopf zum Stillstand gebracht.

DIo Piöhrchen 150 mit der nun zum Teil gewetzten Schicht aus roten Blutkörperchen können nun mit der Anfangshöhe verglichen werden. EiJ kann ein Verhältnis' gebildet werden, das die Sedimentationsgeschwindigkeit der Probe wiedergibt. Nunmehr können die Röhrchen und die darin enthaltenen Proben einer wesentlich größeren Kraft, beispielsweise 100 G ausgesetzt werden, wie dies bei herkömmlichen Zentrifugen der Pail ist, um die roten Blutkörperchen vollständig zu setzen..Darauf wird das Verhältnis aus der Höhe der völlig gesetzten Zellen zu der Höhe der zum Teil gesetzten Zellen gebildet.Durch die resultierende Sedimentationsgeschwindigkeit ergibt sich das sogenannte "Zeta-Sedimentationsverhältnis", das unabhängig ist vom hamatokritischen Paktor und mit dem Gesundheitszustand des Patienten in Beziehung steht. Der

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Ausdruck "Zeta" "bezieht sich auf das "Zeta"-Potential zwischen den Zellen. Das Zeta-Potential ergibt sich aus der Konzentration asymmetrischer Proteinmoleküle im Blut, beispielsweise Fibrinogen, Gamniagloboih uhw. ,Έ3 ist festgestellt worden, daß das "Zeta-Sedimentatdon'sverhältnia" analog der Sedimentationsgeschwindigkeit den Gesundheitszustand des Patienten anzeigt. Im Gegensatz zu Sedimentationsgeschwindigkeit sbestimmungen, bei denen die Pallgeschwin-; ddgkeit der roten Blutkörperchen genessen wird, gibt das "Zeta-Sedimentations-Verhältnis" oder ZSR ein Maß für den Setzfaktor oder die Setsungsdichte der Zellen. Demzufolge ist das ZSR unabhängig von Einwirkungen des hämatokritischen Faktors:, der relativen Menge roter Blutkörperchen in der Blutprobe.

Ansprüche

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Claims

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ANSPRÜCHE DA/G-4659

1. Verfahren zur reproduzierbaren Fraktionierung des Gregamtbluts, dadurch gekennzeichnet , daß auf eine insgesamt vertikal orientierte Blutsäule seitlich eine Kraft ausgeübt wird, die größer ist als die Schwerkraft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft mehrmals hintereinander auf die Blutsäule .ausgeübt wird.

3» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft mehrmals hintereinander in periodischen Intervallen im wesentlichen gleicher Dauer ausgeübt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Blutsäule um ihre eigene lange Achse gedreht wird, wenn die seitlich auf die Blutsäule einwirkende Kraft nicht größer eis 1 Q ist·

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Blutsäule jeweils zwischen dem Anlegen der Kraft um ihre lange Achse gedreht wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Blutsäule um 180° gedreht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Blutsäule längs einer kreisförmigen Bahn mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, bei der seitlich zur Blutsüule in Intervallen vorherbestimmter Dauer eine Zentrifugalkraft ausgeübt wird, die größer als 1 ö ist.

0. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Blutsäule um ihre eigene Achse durch Umkehr der Richtung erfolgt, in der sich die Blutsäule auf der kreisförmigen Bahn bewegt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Blutsäule um ihre eigene Achse bei Beginn der Drehrichtungsumkehr erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß bei einem letzten Zentrifugierschritt eine Kraft von wenigstens 100 G auf die Säule ausgeübt wird, um sie sich in maximalem Maße setzen zu lassen.

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. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft, die großer als die Schwerkraft ist, wenigstens in zwei Intervallen kurzer Dauer ausgeübt wird, um die RoIlentildung in der Probensäule zu beschleunigen, daß

drittem
darauf die Kraft während einoß/Iiitervalls ausgeübt wird, das wenigstens doppelt so lang ist wie jedes der beiden ersten Intervalle, so daß die gebildetcn Rollen und das Plaama durch einander hindurch wandern, wobei die gebildeten Rollen eine dünne Schicht aufbiner Seite der Säule bilden und daß darauf die ,Kraft während eines Intervalls auf die Blutsaule ausgeübt wird, dessen Dauer ebenso lang ist wie eines der ersten beiden Intervalle.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß darauf die Blutsäule zum Stillstand gebracht wird, damit die Rollenschicht unter dem Einfluß der Schwerkraft auf den Boden der Blutsäule fallen kann.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Intervalle, während derer die Kraft auf die Blutsäule ausgeübt wird, durch eine Drehung der !Pestsäule um 180 um ihre eigene Achse voneinander getrennt sind, die nur dann erfolgt, wenn die seitlich auf die Blutsäule ausgeübte Kraft geringer als 1 G- ist.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , ά&ΰ die seitlich auf die Blutsäule ausgeübte Kraft im Bereich von 2 bis 12 G liegt.

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15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , ■ daß die seitlich auf die Blutsäule ausgeübte Kraft im Bereich.von 5 "bis 9 G liegt.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die seitlich auf die Blutcäule ausgeübte Kraft im Bereich von 6 bis 8 G liegt.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche j dadurch g e k e η η ζ e i c h net , daß die Blutcäule durch ein längliches, mit dem Blut gefülltes Röhrchen begrenzt ist, daß das gefüllte Röhrchen derart auf einer Zentrifuge angeordnet ißt, daß seine Längsachse praktisch parallel zur Drehuea.yc- aus Zontrifugenkopfuo .liegt, und daß das gefüllte Rohr auf einer Kreisbahn um die Drehachse des Zentrifugenkopfes gedreht wird.

18. Verfahren nach einemder Ansprüche 1 bis 17> dadurch gekennzeichnet , daß während der Einwirkung der Kraft auf die Säule dieselbe um einen Winkel ν aus der Vertikalen geneigt ist, und zwar derart, daß das Produkt der ausgeübten relativen Zentrifugalkraft mit dem Tangens des Winkels ι/ nicht größer als 1 ist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g ekennzeichnte , daß die Blutsäule in einer Zentrifuge zunächst in zwei voneinander getrennten, jedoch aufeinan-

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äer folgenden Zyklen vorherbestimmter Dauer gedreht wird,
wobei die Zyklen durch einen Zustand voneinander getrennt
sind, in dem seitlich auf die Blutsäule eine geringere Kraft
als 1 G einwirkt, und daß die Blutsäule nur während dieses
Zustande nach dessen Erreichen um 180° um ihre Längsachse
gedreht wird. .

20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekenn zeich net, daß die Drehrichtungsumkehr der Blutsäule durch Drehrichtungsumkehr des Zentrifugenkopfes bewirkt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Blutsäule praktisch vertikal gegenüber der Achse der Zentrifuge in dieser angeordnet
wird, und daß die Blutsäule zur Erzeugung der Kraft, die größer als die Schwerkraft ist, um die Zentrifugenachse gedreht
wird, wobei die Drehung während einer Zeit vorherbestimmter
Dauer erfolgt.

22·. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich net, daß die jeweiligen Drehungen durch ein " Zeitintervall voneinander getrennt sind, in dem die Zentrifuge praktisch zum Stillstand gebracht wird, und daß die Blutsäule nur nach diesem Zustand um ihre eigene Achse gedreht wird.

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23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehung dea Zentrifugenkopfes in Zyklen vorherbestimmter Dauer erfolgt, wobei die Dauer der Zyklen umgekehrt proportional der seitlich auf die Blutsäule durch die Drehung der Zentrifuge einwirkenden Kraft ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Blutsäule mit einem Winkel von 0 bis 6 aus der Vertikalen geneigt ist.

25. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich auf die Blutsäule einwirkende Kraft in periodischen, hintereinander liegenden Intervallen erzeugt wird, wobei wenigstens ein Intervall von kurzer Dauer und da-r rauf wenigstens ein Intervall von wesentlich längerer Dauer ist.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß nach der Einwirkung der Kraft, die größer ist als die Schwerkraft, die Höhe der sich ergebenden gesetzten Fraktion abgelesen und darauf die Konzentration der Zellen darin bestimmt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25» dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe des gesetzten Teils der Blutsäule nach der Einwirkung der Kraft, die größer ist als die Schwerkraft abgelesen und mit der anfänglichen Höhe der Testprobe verglichen wird, so daß sich eine erste Setzhöhe ergibt. 209835/0747

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich und nach der früheren Einwirkung der Kraft eine Kraft auf die Blutsäule ausgeübt wird, die wesentlich höher ist als die früher ausgeübte, um die Säule in maximalem Ausmaß zu setzen, und daß danach die maximal gesetzte Höhe mit der vorherigen Höhe verglichen wird, so daß sich eine zweite Setzhöhe ergibt, und daß darauf die beiden Höhen miteinander verglichen wer~ den.

29« Zontrifugiervorrichtung, insbesondere zur Durchfürhung des Verfahrens nach einem dsr Ansprüche 1 bis 28, mit einem Zentrifugenkopf, mit einer angetriebenen, den Zentrifugenkopf tragenden V*elle, und mit einem mit der Antriebswelle verbundenen Antriebsmotor, durch den diese in eine Drehbewegung versetzt wird, die ausreicht, um am Umfang die Kraft zu erzeugen, die größer al8 die Schwerkraft ist, wobei voneinander in einem Abstand und angrenzend an den Umfang des Zentrifugenkopfes Röhrchenhalter angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, daß die Röbrchenhalter (46, 46', 136) zur Aufnahme von ..Röhrchen (16, 50) geeignet, sind, die je eine dünne FIüst sigkeitssäule enthalten, die vertikal, im wesentlichen parallel zur Drehachse des Zentrifugenkopfes (24, 120) ausgerichtet ist.

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30. Zentrifugiorvorrichtung nach Anspruch 29, gekennzeichnet 'durch einen IlechaniBinuß (38, 48; I30, 134, 140), durch den jedes Böhrchen und die darin enthaltene Säule celektiv und periodisch um ihre Längsachse gedreht werden.

31. Zeiitvi f ugiorvorri chtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch g e k ο η η a α ή ο h η e t , daß dor Zentrifugenkopf eine i-Vpule (30, 41, 56} 126, 120, I30) enthält, die die Höln-chcnhalter trügt, und daß der periodisch arbeitende Antrieluirneclianinuna (5», <W_t 130, 134, 140) ein Stirnrad (3tf; 134) enthält, daa mit der Antriebswelle (32, 3B) verbunden ißt, sowie ferner PitKeI (40; 140), die jevnilu /an ,jedem llöhrchenhalter (/](>· 46'f 136) befontjßt ßind und rajt dem Stirnrad in Ki]]griff stehen, i'ovri η fi?rjiRr oj.ne Bogrc?n:M3n{;,'ir;:ix]rJc-htung (!34, !38J 14^', 144) auf dem »Stirnrad bfiw. d(?r i5}>u].o vaiv Begrenzung der Drehung dor R"it:io.l um iJire eig(?]K. Jlrlir.ii auf 1Π0 .

32. Zentrifugi'^vorrichtung nach Anijpruc]] 3I , dadurch g « « k e η η ζ e i c h η et, daß dio Bogrenr-ungacdnriclitung einen H1;.ift (^r;4) umfaßt, der /jin iii-irjirad oder der Hpule angebradit int, ijowie einen gfibognj)(3n HoI]]JItK (!5B), der an der Sjjule odor dom Hti.rnrad angobracht int, und daß der »Stift im Schlitz .liegt und beweglich if.H , wobei die Länge den Schlitzes dio ma>:in-il inög^icJie Drehbewegung der liitzol um ilire Ach i3on bentimmt«

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33» Zentrifugiervorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (T, 124) zur periodischen Steuerung dor Zentrifugierdauer.

34» Zentrifugiervorrichtung nach Anspruch 33τ dadurch g e kennzeichne t , daß die Steuereinrichtung (T, 124) eine einstellbare Steueranordnung zur Steuerung der Dauer der periodischen Zyklen und der Gesamtzentrifugierdauer enthält.

35. Zentrifugiervorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet , daß die Spule mit der Antriebswelle ..mit dieser drehbar-gekuppelt ist,^-und. daß „das.-,. Stirnrad koaxial zur Spule, jedoch um die Antriebswelle frei drehbar angeordnet ist.

36. Zentrifugiervorrichtung nach den Ansprüchen 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet , daß die Ritzel (48; 140) mit dem Stirnrad (38; 134) in Eingriff stehen, wobei durch Drehung der Spule zunächst die Ritzel gedreht werden, und wobei die Begrenzungseinrichtung darauf die Spule und das Stirnrad zur gemeinsamen Drehung um ihre gemeinsame Achse kuppelt. ■

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37. Zentrifugiervorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bin

36, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuer«-" einrichtung (T, 124) periodisch eine Drehrichtungsumkehr dea Zentrifugenkopfes bewirkt.

50. Zentrifugiervorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bin

37, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung (60, 66), durch die die relative Bewegung der Spule und des Stirnrades während der Einwirkung der Kraft, die größer als die Schwerkraft ist, verhindert wird.

39. Zentrifugiervorrichtung nach den Ansprüchen 29 bis 38, gekennzeichnet durch eine Einrichtung sur Erzeugung einer auf den Zentrifugenkopf einwirkenden sanften und stetigen Bremskraft während der Abbremsung des Zentrifugenkopfes .

40. Zentrifugiervorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremseinrichtung eine Einrichtung (135) enthält, durch die direkt auf den Zentrifugenkopf eine Reibungskraft.ausgeübt wird.

41. Zentrifugiervorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 40, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebsmotor (22; 122) reversibel ist, und daß bei jeder Drehrich tungsumkehr des Motors eine sanfte Bremskraft ausgeübt wird.

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A?.. Zentrij; leviervorrichtung nach einem der Ansprüche 33* 34 und 37 j dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung (T, 124) einen Steuermotor (150), eine Steuerscheibe (176) ι en no erste Sehalteinrichtung (186, 106', I8f>"), die 'zur Ahoch.'.:] tung desselben mit dem Antriebsmotor (U¹;?) gekuppelt int, eine svelte Schalteinrichtung (1B-1, in/i¹, 1B4") zuiMJwl·.ohr dos liotora, Wellen (164, 166, HkS, 170) üur Kupplung do π Steuermotors mit der uteuer- ;>ο]οθ:Π-(·, e:lnc:n Anschlag (182) an der Steuerscheibe, der mit dn¹ 10 π ten Schalteinriclitung nach einer Zeit in Eingriff tritt, die gleich ist der Geeint sy klußdauer, und zweite An- üriuiicQ (1Π0, 1ϋϋ·, 100") an dor !.Steuerscheibe enthält, der Hi:1 !· dor r.veite]·) Hchalteinrichtung periodisch aur Drehrichtungrsu!:t(-]ir de,'3 Antrjebsinotors in lüj.ngriff tritt, wobei der »weite Mwiih'inß auf der Steuerschei.be einstellbar daran befestigt ißt, i'.o daß dan Intervall zwischen den Drehrichtungsumkehrungen des i^bijtfotorfs bestimmbar ist.

Zentrifugiei'vorrichtung nach Anspruch 3Ö, dadurch g e l·; e η η ::■ e lehnet , daß die Sperreinrichtung einen i'ohuenklw an der Spule (30, 56) befestigten Hebel (60) enthält, der-.fjen eines Ende mit einem Gewicht (68) "versehen ist, wobei durch gleichzeitige Drehung des Stirnrades (36) und der-Sj)U!1(3 (30, 56) die Masse Jiach außen geschwenkt und das entgegengesetzte Ende des Hebels in einen Schlitz (66) des Stirn-(38) gebracht wird, so daß bei Abbremsung des Stirnrq-

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des das Gewicht (68) in seine Ruhelage zurückkehren und den Hebel vom Stirnrad lösen kann, so daß die relative Drehung des Stirnrads und der Ritzel (48) auf bestimmte Perioden begrenzt wird.

44· Zentrifugiervorrichtuiig nach Anspruch 29 oder 30, g e Ic e η η zeichnet durch eine Zahnradanordnung zur periodischen Umkehr dos Antriebsmotors und zur periodischen Drehung der Röhrchen und dor darin enthaltenen Säulen um ihre Längsachse, die zwischen den Antriebsmotor und die Röhrchenhalter gekuppelt ist, so daß die Drehung unmittelbar nach jeder periodischen Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors erfolgt. . . . ....

45· Zentrifugiervorrichtuiig nach einem der Ansprüche j51 > 32» 35» 36, 42 und 44, gekennzeichnet durch eine Spiel-Verbindung zwischen dem Zentrifugenkopf und dem Zahnradmechanismus zur Begrenzung der Di'ehung der Rb'hrchenhalter um ihre Längsachse.

46, · Zentrifugiervorrichtung nach Anspruch. 33, g e lc G η η — · zeichnet durch eine Einrichtung zur selektiven Drehung der Probensäule um ihre Längsachse, und dirch eine Einrichtung zur selektiven Kupplung und Lösung des Stirnrades und der Ritzel, die einen Elektromagneten, einen durch den Elektromagneten betätigten Hebel und einen Nocken und Nok~ kenfolger enthält, die durch den Hebel betätigbar sind, so

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daß das Stirnrad gedreht wird und die Erregung des Elektromagneten mit dem Betrieb des Motors synchronisiert ist, wobei der Elektromagnet nur dann erregt wird, wenn der Motor außer Betrieb ist.

47. Zentrifugiervorrichtung nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet , daß das Stirnrad (38) zuerst in einer Richtung und dann in-der Gegenrichtung drehbar ist.

48. Zentrifugiervorrichtung nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet , daß der Motor reversierbar ist und eine Steuereinrichtung-(T, 124) zur periodischen Drehrichtungsumkehr des Zentrifugenkopfes bei jeder Periode vorgesehen ist, wobei das Stirnrad (38, 134) so angeordnet ist, daß die Ritzel jedes Mal dann gedreht werden, wenn der Zentrifugenkopf in einer neuen Richtung gedreht wird.

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