DE2450112A1 - Verfahren und anordnung zur analyse biologischer teilchen einer probe - Google Patents

Verfahren und anordnung zur analyse biologischer teilchen einer probe

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DE2450112A1 DE19742450112 DE2450112A DE2450112A1 DE 2450112 A1 DE2450112 A1 DE 2450112A1 DE 19742450112 DE19742450112 DE 19742450112 DE 2450112 A DE2450112 A DE 2450112A DE 2450112 A1 DE2450112 A1 DE 2450112A1
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Description

Anwaltsakte: 8805 fjk
Dip!.-!ng. E. r-^r
Dip!.- Jr-s- K. Schteschka 9 A R D 1 1
8Muncheni3,Ellsöbethstraße34 . *. *+*» U I I
COOXTER ELECTROMCS, Inc. Hialeah, Florida / U.S.A.
"Verfahren und Anordnung zur Analyse biologischer
Teilchen einer Probe"
Die Erfindung betrifft die Analyse biologischer Teilchen einer Probe, z.B. weißer Blutkörperchen, und eine Anordnung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Bei der Blutbilddifferenzierung wird die exakte selbsttätige Untersuchung spezieller weißer Blutkörperchen durch die vielen in einem üblichen Blutausstrich vorhandenen roten Blutkörperchen erheblich erschwert.
Man kann die roten Blutkörperchen durch Zerstörung ausscheiden, wobei eine flüssige Blutprobe mit einem erazytenauflösendem Mittel versetzt wird ^ man kann sie aber auch durch unterschiedliche Färbung abgrenzen. Durch .diese Verfahren können entweder alle Blutkörperchen eine Veränderung erfahren, was- eine fortgesetzte Analyse der Blutkörperchen nach bekannten Verfahren unmöglich macht, zumal die roten Blutkörperchen für nachfolgende Untersuchungen nicht mehr vorlie gen. Oder aber, es--bleiben alle Blutkörperchen zur weiteren Analyse erhalten, aber die durch die Koinzidenz roter und weißer Blutkörperchen verursachten-Schwierigkeiten werden dabei nicht wirklich behoben.
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Bei der Analyse roter Blutkörperchen werden auch die vorhandenen Eetikulozyten ermittelt und deren Anzahl bestimmt. Eetikulozyten sind jugendliche rote Blutkörperchen, welche cha- -rakterischerweise eine basophile Ribonucleinsäure enthaltende Substanz des Zytoplasmas der ursprünglichen, kernhaltigen roten Blutzelle enthalten. Diese Substanz läßt sich von den ausgereiften, erwachsenen roten Blutkörperchen bei Supravital-Färbung der Blutkörperchen unterscheiden, wobei diese Substanz als dunkles fädiges Fetzwerk ausfällt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten System dieser Art vorhandenen Schwierigkeiten durch eine zerstörungsfreie, wirkungsmäßige Ausscheidung der in einer biologischen Probe enthaltenen roten Blutkörperchen zu beheben. Nach Wunsch läßt sich dabei die Probe auf übliche Weise, z.B. nach dem Wright1 sehen Verfahren färben. Die Erfindung sieht auch ein Verfahren und eine Anordnung zur selbsttätigen Bestimmung des prozentualen Anteils von Eetikul.pzyten in der Probe vor.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren vor zur Analyse "biologischer Teilchen einer mindestens zwei verschiedene, Licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Teilchentypen in zueinander festlegbarer Lage enthaltenden Probe, wobei jedes Teilchen mindestens abschnittweise gesondert eism ersten Licht innerhalb eines ersten Wellenlängenbereichs ausgesetzt wird und der nach Absorption durch den jeweiligen Teilchenabschnitt verbleibende erste Lichtanteil erfaßt wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Markierungssignal erzeugt wird, sobald der nach Absorption durch einen Teilchenabschnitt erfaßte Lichtwert von einem vorgegebenen Ver.t" abweicht und daß das Markierungssignal zur Anzeige der festgelegten Lage des betreffenden Teilchenabschnittes innerhalb der Probe verwertet wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Anordnung vor zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Beleuchtungs- quelle, derem innerhalb eines ersten Wellenlängenbereichs lie-
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ORIGINAL INSPECTED
• — 7) ■-
genden Licht jedes Teilchens in seiner festgelegten Lage mindestens abschnittweise gesondert aussetzbar ist, und mit einer Lichterfassungsvorrichtung zur gesonderten Erfassung des nach Absorption durch jeden Teilchenabschnitt verbleibenden Lichtwerts, gekennzeichnet, durch einen Markierungssignalgeber, welcher mit der Erfassungsvorrichtung gekoppelt ist "zur Erzeugung eines MarMerungssignals bei Abweichung des von dem Teilchenabschnitt erhaltenen Lichtwerts von einem vorgegebenen Wert, wobei das Markierungssignal zur Angabe der festgelegten Lage des betreffenden Teilchenabschnitts innerhalb der Probe verwertbar ist. ■ /
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer anderen A-us- -führungsform nach der Erfindung;
Fig. 3A . ·.·■'■
und 5B durch die Anordnung nach Fig. 2 erhältliche Histogramme.
Die hier angesprochene erste Wellenlänge von 415 nm (nanometer) kann einen Wellenlängenbereich von ca. 405 nm bis 425 nm· umfassen. Der nachstehend angesprochene zweite Wellenlängenbereich schließt zumindestens einige Wellenlängen des ersten Wellenlängenbereichs aus.
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Die gesamte Anordnung 10 in Fig. 1 ist zur Analyse biologischer Zellen bzw. Teilchen bestimmt. Eine Lichtquelle 12, z.B. ein Lichtpunktabtaster, erzeugt einen Leuchtfleck, der sich in einem Abtastraster bewegt«, Hierfür läßt sich Breitbandlicht verwenden, es muß aber Purpurlicht mit ca« 415Dm Wellenlänge einschließen.
Von. der Quelle 12 wird das Licht auf einen Probenträger 16 gerichtet, z.B. einen Objektträger mit einer darauf befindlichen Probe biologischer Zellen bzw. Teilchen, z.B. einem Blutausstrich mit roten und weißen Blutkörperchen.: Das durch den Blutausstrich hindurchgehende Rasterlicht fällt auf ein Schmalbandfilter 20, welches nur für Purpurlicht von ca. 4-15 um Wellenlänge durchlässig ist und alles übrige Licht reflektiert. Das durch das Filter 20 tretende Licht wird von einer Fotozelle 22 erfaßt, welche auf einer Leitung 24 ein zum erfaßten Licht proportionales elektrisches Signal erzeugt. Dieses Signal wird einem Verstärker 26 zugeführt, welcher an einen Vergleicher 28 ein den vorhandenen Anteil Purpurlicht, d.h. Licht mit 415 nm Wellenlänge, darstellendes verstärktes Signal liefert.
Ein zweites, nur Gelblicht durchlassendes und Blaulicht reflektierendes Schmalbandfilter 30 fängt das vom Filter 20 reflektierte Licht auf. Das durch das Filter 30 tretende Licht wird von einer Fotozelle 32 erfaßt, die auf der Leitung 34 ein den durch das Filter 30 tretenden Gelblichtanteil darstellendes Gelblichtsignal er.Äeiigt. Die Leitung 34 ist an einen Vergleicher 36 angeschlossen, welcher einem Segelverstärker 38 ein verstärktes Gelblicht-signal zuführt. Das vom Filter 30 reflektierte Blaulicht wird von einer Fotozelle 40 erfaßt, welche, ein dem Blaulichtanteil entsprechendes Blaulichtsignal erzeugt, das über die Leitung 42 durch den Verstärker 44 an einen Hegelverstärker 46 gegeben wird.
Die Helligkeit des von der Quelle 12 ausgehenden Lichtes wird von einer Fotozelle 47 erfaßt, welche ein der mittleren Helligkeit entsprechendes Signal über eine Leitung 50 an einen Verstärker 52 liefert,welcher auf eine Leitung 54 ein Helligkeitsüber-
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wachungssignal abgibt. Das Helligkeitsüberwachungssignal wird von der Leitung 54 gleichzeitig an die Steuereingänge der Re-gelverstärker 38 und 46 gelegt, so daß etwaige Helligkeitsschwankungen des von der Quelle 12 ausgehenden Lichtes durch entsprechende Einstellung des Verstärkungsgrades der Verstärker 38 und 46 ausgeglichen werden.
Die das Helligkeitsüberwachungssignal führende Leitung 54- ist außerdem mit dem Vergleicher 28 zur Erzeugung einer Schwellenwertspannuig verbunden. Sobald das vom Verstärker 26 erhaltene Signal unter den durch das· Helligkeitsüberwachungssignal auf der Leitung 54 vorgegebenen Spannungswert fällt, liefert der Vergleicher 28 ein ^arkierungssignal an einen Verstärker 56» welcher einen verstärkten Sperrimpuls an die Steuereingänge ' elektronischer Analogschält er 58 und 60 abgibt.
Die elektronischen Analogschalter 58-und 60 weisen Jeweils zwei Analogeingänge, änen Steuereingang und einen Analogausgang auf. Mit den einen Analogeingängen der Schalter 58 und 60 sind die Ausgänge der Regelverstärker 38 und 4-6 verbunden. Eine die Grundhelligkeit darstellende Spannung wird von einem Regelwiderstand 62 an die anderen Analogeingänge der Schalter 58 und 60 gelegt. Der Regelwiderstand 62 ist zwischen eine Spannungsquelle und ein·Bezugspotential oder Erde geschaltet. Sobald am Steuereingang der jeweiligen Schalter ein Sperrimpuls auftritt, wird die vom Regelwiders'tand 62 bezogene Spannung an den' Ausgang der geweiligen Schalter gelegt. Erscheint an den jeweiligen Sperreingängen der Schalter 58 und 60 kein Sperrimpuls, so wird das an dem einen Eingang ankommende Signal zum Ausgang des jeweiligen Schalters durchgelassen, so- daß die Ausgänge der Verstärker 38 und 46 mit den Ausgängen der Schalter 58 bzw. 60 verbunden sind.
Die Ausgänge der Schalter 58 und 60 können mit einer an sich bekannten BiIdwandler-Anordnung verbunden werden, welche ein Schwärz-Weiß-Bild der auf dem Objektträger 16 befindlichen Probe erzeugt. Die charakteristischen Farbsignale können aber auch
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zur Erzeugung eines die Probe auf dem Objektträger 16 darstellenden Farbsignalgeraisches verarbeitet werden. Liegt ein Markierungssignal vom VergMcher 28 vor, so werden die von den Regelverstärkern 38 und 46 erhaltenen Farbsignale von den Ausgängen der elektronischen Analogschalter 58 und 60 getrennt, und der Bildwandler-Anordnung wird über die Schalter 58 und ein G-rundhelligkeitssignal zugeführt. .
Mit der vorstehend beschriebenen Schaltanordnung lassen sich, alle Farbsignale wirkungsmäßig ausscheiden, welche von einem im Blutausstrich auf dem Objektträger 16 enthaltenen Teilchen stammen, welches Licht im Wellenlängenbereich, von 415 nm absorbiert.
Das Hämoglobin roter Blutkörperchen absorbiert Licht im Bereich von 415 nm, während die weißen Blutkörperchen' gegenüber diesem Licht durchlässig sind. Ton der Lichtquelle 12 auf ein auf dem Objektträger 16 befindliches rotes Blutkörperchen fallendes Licht wird also im Wellenlängenbereich, von 415 nm durch das rote Blutkörperchen absorbiert, und das durch das Filter auf die Fotozelle 22 auftreffende Licht bleibt unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes. Der Vergleicher 28 legt dann das Markierungssignal bzw. einen Sperrimpuls an die Steuereingänge der Schalter 58 und 60, wodurch, wie vorstehend beschrieben, der Bildwandler-Anordnung ein Grundhelligkeitssignal· zugeführt wird, so daß wirksam alle von roten Blutkörperchen stammenden Signale ausgeschieden werden. In dem auf einem Bildmonitor aus den Signalen der elektronischen Schalter 58 und 60 über die an sich bekannte Bildwandler-Anordnung erzeugten Bild fehlen die roten Blutkörperchen, so daß sich von den übrigen biologischen Teilchen, z.B. den weißen Blutkörperchen Daten erfassen lassen, die nicht durch benachbarte rote Blutkörperchen verfälscht werden können. Dem Fachmann dürfte klar sein, daß sich die Erfindung auf verschiedenartigste Weisen verwenden läßt.
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J1Ig. 2 zeigt eine geänderte Schaltungsanordnung 64 mit einer gepulsten oder durch eine Blende abdeckbaren Breit— bandlichtquelle 66, weiche auf ein Schmalbandfilter 68 gerichtet ist, welches nur Licht mit ca. 415 mn Wellenlänge durchläßt. Das durch das Filter 68 tretende Licht fällt auf einen Objektträger 70 mit einem Blutausstrich, und bildet ein ΒΏ3 auf der Projektionsfläche einer BiIdaufnahmevorrichtung 74 ab, welche am "Video-Ausgang 76■ein Videosignal erzeugt. Diese Bildaufnähmevorrichtung 74 kann ein Vidikon sein, dessen- Abtastraster durch eine Ablenk- und Synchronisier-Schaltung 78 gesteuert wird, welche dem Vidikon 74 horizontale "und vertikale Ablenksignale zuführt.
Das am Video-Ausgang 76 erzeugte Signal wird durch einen Verstärker 80 verstärkt einem Vergleicher 82 zugeführt, an welchem eine vom Schleifer eines Regelwiderstands 84 bezogene Schwellenwertspannung anliegt. Der Regelwiderstand 84 liegt zwischen einer Spannungsquelle und einem Bezugspotential oder Erde. Unterschreitet das vom Verstärker 80 erhaltene verstärkte Signal die am Vergleicher 82 liegende Schwellenwertspannung, so wird ein Markierungssignal erzeugt und einem Speicher 86 zugeführt, der ein Digitalspeicher oder eine andere, adressierbare Speichervorrichtung sein kann und jedesmal.bei Vorliegen eines roten Blutkörperchens die X-T Koordinaten des Rasters speichert. Der Speicher 86 erhält auch die Ablenk— und Synchronisiersignale der Schaltung 78 darstellende Signale zur Angabe der'X-Y Koordinaten des roten Blutkörperchens. Im Speicher 86 läßt sich somit die exakte Position des Rasters speichern, an der das durchtretende Licht einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet. Da rote Blutkörperchen Licht mit ca. 415 mn Wellenlänge absorbieren, enthält der Speicher 86 Information über die exakte Position der auf dem durch das Vidikon projezierten Objektträger 70 befindlichen roten Blutkörperchen*
Über eine Stellvorrichtung 87, z.B„ einen Motor, ist das Filter 68 in eine Stellung 68' bewegbar. Den gleichen Zweck erfüllt, xtfie nachstehend beschrieben, auch eine als Filter ver-
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wendete drehbare Scheibe mit einer Anzahl von Filters egment en. Befindet sich das Filter 68 in der Stellung 68', so fällt das Breitbandlicht der Quelle 66 durch ein anderes Filtersegment auf ofen Objektträger 70 und erzeugt ein zweites Bild auf der Bildaufneigevorrichtung 74-. "Über die Stellvorrichtung 87 wird ein Schalter 88 derart gesteuert, daß bei der Filterstellung 68' der Schalter 88 den Ausgang-des Verstärkers 80 mit dem Analog-Digital-Umsetzer 90 verbindet, welcher das Analogsignal des "Verstärkers 80 in ein digitales Signal umsetzt, welches auf der Leiturg92 erscheint. Bei dieser Ausführungsform ist der Analog-Digital-Umsetzer 90 aufgrund der "Verwendung eines Digitalspeichers 86 erforderlich. Bei Verwendung eines Analog-Systems würde jedoch ein Analogspeicher 86 verwendet werden, wobei der Analog-Digital-Umsetzer 90 entfallen könnte und der Schalter 88 direkt mit der Leitung 92 gekoppelt wäre. Die Leitung 92 ist an eine Torschaltung 94· angeschlossen, die am Steuereingang 96 mit dem Speicher 86 und mit einem Ausgang an eine Bildx^andler-Anordnung 96 gekoppelt ist.
In einem Analog-System würde ein Analog-Bildwandler verwendet werden; bei der hier bevorzugten Verwendung eines Digitalspeichers 86 kann auch ein Digital-Bildwandler vorgesehen werden.
Befindet sich das Filter 68 in seiner Stellung 68', so liefert der Speicher 86 jedesmal ein Signal an den Eingang 96, wenn ein rotesBlutkörperchen an der gerade abgetasteten Rasterstelle vorliegt. Der Speicher 86 enthält die Information über die Lage aller im Blutausstrich, auf dem Objektträger 70 enthalteen roten Blutkörperchen» Durch ein Signal am.· Steuer eingang 96 der Torschaltung 94- wird die Leitung 92 abgeschaltet,und ein die Grundhelligkeit darstellendes Austastsignal wird der Bildwandler-Anordnung 98 zugeführt. Das Austastsignal tritt nur auf, wenn an der jeweils abgetasteten Hasterstelle ein rotes Blutkörperchen vorliegt. Bei Ausbleiben eines Austastsignals am Eingang 96 wird der Ausgang der Bild-Aufnahmevorrichtung 74- über die Torschaltung 94- zur Bildwandler-Anordnung 98 durch-
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geschaltet, welche ein Videosignal erzeugt, das durch Weiterleitung an einen Bildmanitor ein Bild ohne die vorhandenen to-j ten Blutkörperchen wiedergibt. Gleichzeitig kann die Bildwandler-Anordnung 98 auch Daten des BlutausStriches für weitere Analysezwecke speichern.
Da bekannt ist, daß sich die Retikulozyten "bei ^upravital-Färbung optisch -erkennen lassen, kann man die Anordnung nach Fig »2 auch zur Durchführung einer Lichtdurchlässigkeits-Analyse 'der roten Blutkörperchen verwenden, da vorher im Speicher 86 Information über die Lage aller roten Blutkörperchen gespeichert wurde. .
In Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen System 64 laßt sich auch ein Zusatzgerät zur Untersuchung roter Biutkörperchen auf ihren Eetikulozyten-Anteil verwenden. Ein Rechner 1OG für die Lichtdurchlassigkeits-Analyse erhält vom Video-Ausgang des Vidikons 74 über eine Leitung 102 Videosignale des auf dem Objektträger 70 befindlichen Blutausstriches. Über eine Leitung 104 liefert der Speicher 86 an den Steuereingang des Rechners 100 ein Einschaltsignal. Sobald die Lage der roten Blutkörperchen erfaßt und ihre jeweiligen Positionsdaten im Speicher 86 eingespeichert worden sind, wird das Filter 68 in die Stellung 68' bewegt. Ein mit der Stellvorrichtung 87 verbundenes zweites Filter 106 wird zwischen die Lichtquelle 66 und den Objektträger 70 bewegt. Bei der beschriebenen Ausführungsform laßt das Filter 106 nur Licht von ca. 530 nm Wellenlänge durchtreten. Es lassen sich auch andere Filter-verwenden, welche andere Lichtwellenlängeh als 415 nm auf den Objektträger 70 durchlassen· Hierbei können auch Filterscheiben mit zwischen der Lichtquelle 66 und dem Objektträger 70 drehbaren ' Filtersegmenten 106 verwendet werden. Sobald Licht durch das · Filter 106 auf den Objektträger 70 fällt,, werfen die Hetikulozyten auf dem Vidikon 74 ein dunkleres Bild, welches das durch die Supravitäl-Färbung, wie eingangs beschrieben, ausgefällte dunklere fädige Netzwerk wiedergibt. In diesem Zusammenhang sei nochmals erwähnt, daß die gefärbten Retikulozyten weniger lichtdurchlässig sind als ausgereifte rote
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Blutkörperchen.
Der Speicher 86 liefert über die Leitung 104- an den Rechner "100 ein Einschaltsignal', so daß dieser wirksam wird, sobald der Bastertaster des Vidikons 74- an eine Rasterstelle gelangt, in der vorher ein rotes Blutkörperchen ermittelt wurde. Das an dieser Stelle befindliche Körperchen darstellende Videosignale werden dem Rechner 100 zugeführt, der die Amplitude des Körperchens speichert und auswertet. Auf diese Weise läßt sich die reine Dichte bzw. Lichtdurchlässigkeit roter Blutkörperchen über den Rechner 100 untersuchen. Der Rechner 100 ist auch zur Erzeugung einer Histogrammaufzeichnung programmierbar, wie nachfolgend anhand von Pig. 3A und 3B beschrieben.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der Speicher 86 mit der Ablenk-und Synchronisierschaltung 78 derart gekoppelt ist, daß nur die roten Blutkörperchen abgetastet xtferden, sobald sich zwischen der Quelle 66 und der Probe 70 das Filter 106 befindet.
Fig. 3A und 3B zeigen jeweils ein Histogram eines ausgereiften roten Blutkörperchens und eines Retikulozyts. Diese Histogramme sind mit der Anordnung nach Fig. 2 erhältlich, wobei ein nur Licht von ca. 530 nm Wellenlänge durchlassendes Filter 106 verwendet wird.
Die Histogramme nach Fig. 3A und 3B werden durch digitale Darstellung der am Ausgang des Verstärkers 80 erscheinenden Videosignale in Fig. 2 erzeugt. Das Videosignal wird elektronisch abgetastet und in digitale Werte umgesetzt', wobei Jede Digitalabtastung ein Bildelement des abgetasteten roten Blutkörper·^. chens darstellt; Durch Zusammenstellung der Anzahl solcher abgetasteten Bildelemente der Probe in einer Reihe von "bins", wobei jedes "bin" einen Dicht- bzw. Durchlässigkeitsbereich gegenüber Licht von 530 nm darstellt,läßt sich ein Histogramm erzeugen. Ein Histogramm dieser Art ist ein Kurvenbild, dessen Abszisse die einzelnen Durchlässlgkeits-bins und dessen Ordinate die Anzahl der innerhalb des Durchlässigkeitsbereichs jedes "bins" fallenden Bildelemente darstellt.
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Empirisch wurde ermittelt, daß ausgereifte, erwachsene rote .Blutkörperchen Durchlässigkeits-Histogramme erzeugen, bei denen die höchste TJndurchlässigkeit gegenüber Licht von 530 mn Wellenlänge der Dichte A in Fig. 3A entspricht. Retikulozyten sind aufgrund ihrer höheren Opazität gegenüber Licht von 530 mn weniger durchlässig als die ausgereiften roten Blutkörperchen und erzeugen ein Histogramm mit Durchlässigkeitsschwankungen bis zum Bereich B in Fig» 3B» Demnach weist ier Dichtebereich zwischen A und B in Fig» '3B auf das Vorliegen 'dichterer, lichtundurchlässigerer Retikulozyten hin„ Über den Rechner 10Ö in Fig..2 lassen sich durch numerische Berechnungen Informationen über den prozentualen Anteil der Retikulozyten an den roten Blutkörperchen ermitteln.
Im Rahmen' der Erfindung läßt sich diese Anordnung noch weiter abwandeln," z.B. unter Verwendung von Einröhren-Fotokameras mit Farbkodierfiltern zur Erzeugung von den Blutausstrich auf einem Objektträger darstellenden Farbsignalen. Diese Farben darstellenden Signale lassen sich durch eine Matrix schicken, um so das Vorhandensein von Licht mit 415 nm und 530 nm Wellenlänge zu bestimmen. Es läßt sich auch eine Schaltungsanordiung vorsehen für gleichzeitig· oder anschließend erfolgende Amplitudenanalyse der beiden Signale zur Untersuchung auf Vorhandensein 'roter Blutkörperchen und deren prozentualen Retikulozyten-Anteils . .ähnlich läßt sich auch eine Schwellenwertschaltung derart vorsehen,, daß Wenn durch die Probe fallendes Licht einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet, über, eine entsprechende Schaltungsanordnung alle Signal der betreffenden Rasterstelle ausgeschaltet werden und somit ein Bild wiedergegeben wird, auf dem die roten Blutkörperchen fehlen. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Anordnung denkbar, die keine Video-Ausgänge liefert und mit oder ohne Histogramm-Ausdruck arbeitet. Mit Hilfe solcher Anordnungen können die Daten digital ausgedruckt und/oder für spätere Auswertung durch den Rechner gespeichert werden, ohne daß eine optische Darstellung der auf dem Objektträger befindlichen Probe oder der resultierenden Daten erforderlich Ist.
Patentanwalt Dipl.-!ng. E. Eder
'!.-!ng. K. Gchioschke S München 13, Elisabethstraße 34

Claims (8)

  1. Fatsntenwälta
    Dici.-·'-■.-!. E. EdW
    §Βδηείιβη "J 3, EüsabethstraßeSi
    -—Patentansprüche
    \ 1.)Verfahren zur Analyse biologischer Teilchen einer minde-— stens zwei verschiedene, Licht bekannter Wellenlänge ■unterschiedlich stark absorbierende Teilchentypen in zueinander festlegbarer Lage enthaltenden Probe, bei dem jedes Teilchen mindestens abschnittweise gesondert einem ersten Licht innerhalb eines ersten Wellenlängenbereichs ausgesetzt wird und der nach Absorption durch den gexveiligen Teilchenabschnitt "verbleibende erste Lichtanteil erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Markierungssignal erzeugt wird, sobald der nach Absorption durch einen Teilchenabschnitt erfaßte Lichtwert von einem vorgegebenen Wert abweicht und daß das Markierungssignal zur Anzeige der Lage des betreffenden Teilchenabschnitts innerhalb der Probe verwertet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erfaßte erste Lichtwert zur Erzeugung von die jeweils dem Licht ausgesetzten Teilchen darstellenden elektrischen Signalen verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungssignale den Teilchensignalen zugeordnet werden und bei erfolgter Zuordnung von Markierungssignalen die Teilchensignale ausgetastet werden, xvobei die elektrische Präsenz eines ^eilchsns elektrisch ausgeschieden wird.
  3. 3. "Verfahren, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Durchführung der Zuordnung mindestens eines der Markierungssignale urä der Teilchensignale gespeichert werden.
  4. 4·. Verfahren nach einem der Ansprüche l1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ein zweites Mal einem Licht ausgesetzt werden und das durchtretende Licht erfaßt wird,
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    wobei Licht innerhalb eines den ersten Wellenlängenbereich zumindest teilweise ausschließenden zweiten Wellenlänge^ er eictes verwendet wird.
  5. 5- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erfaßte Licht des zweiten Wellenlängenbereiches in die jeweils dem Licht ausgesetzte Teilchen darstellende elektrische Signale umgewandelt wird und die Markierungssignale zur elektrischen Kennung eines "bestimmten biologischen Teilchentyps den von der zweiten Lichtquelle erhaltenen Teilchensignalen zugeordnet werden.
  6. 6. "Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich- . net, daß anhand des erfaßten Lichtwertes des zweiten Wellenlängenbereicheä zur Kennung mindestens einer Unterart eines bestimmten Teilchentyps eine Durchlässigkeits-Analyse vorgenommen wird. . . ■
  7. 7- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Licht des ersten Wellenlängenbereiches von roten Blutkörperchen, welche einen "bestimmten Teilchentyp • bilden, weitgehend absorbierbar ist.
    ' 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4· bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem verwendeten Licht des zweiten ' Wellenlängenbereiches ausgereifte rote Blutkörperchen durchlässiger sind als Retikulozyten, welche eine Unterart eines bestimmten Teilchentyps bilden.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden- Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Wert ein Schwellenwert ist und daß das Markierungssignal erzeugt wird, sobald der erfaßte erste Lichtwert einen bestimmten Schwellenwert unterschreitet. ·
    10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wellenlängenbereich 415 mn. einschließt. - · ,
    021/0918 ; original ιπ&εσϊ^ /3
    11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 10, mit einer Beleuchtungsquelle,derem innerhalb eines ersten Wellenlängenbereiches liegendem Licht jedes Teilchen in seiner festgelegten Lage zumindest abschnitt-
    . weise gesondert aussetzbar ist und mit einer Lichterfassungsvorrichtung zur gesonderten Erfassung des nach Absorp-. tion durch jeden Teilchenabschnitt verbleibenden Lichtwertes, gekennzeichnet durch einen MarkierungsSignalgeber (28;82), welcher mit der Erfassungsvorrichtung gekoppelt ist zur Erzeugung eines Markierungs signals bei Abweichung des von dem Teilchenabschnitt erfaßten Lichtwerts von einem vorgegebenen Wert, wobei das Markierungssignal zur Angabe der Lage des betreffenden Teilchenabschnittes innerhalb der Probe.verwertbar ist.
    12. Anordnung nach Anspruch 11 mit einer an die Lichterfasstingsvorrichtung angeschlossenen Umsetzvorrichtung zur Umwandlung des erfaßten ersten Lichtwerts in die jeweils dem Licht ausgesetzten. Te ibhen darstellende elektrische Signale, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal-Zuordner (58,60;86) mit dem MarkierungsSignalgeber (28;82) und der Umsetzvorrichtung (22...; 74·...) verbunden ist zur Zuordnung der Markierungssignale mit den Teilchensignalen, und daß an den Zuordner eine Signalaustastanordnung (62;87,88,90,94-,96) gekoppelt ist, über welche die· Teilchensignale durch Zuordnung mit den MafkierungsBignalen austastbar und die elektrische1 Präsenz eines Teilchens elektrisch ausscheidbar ist.
    13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet ,.daß der. die Teibhensignale empfangende Ausgang (98) des Signal-Zuordners durch die Signalaustastanordnung steuerbar ist und ■ die Teilehensägnale nur bei Ausbleiben eines Austastsignals der Signalaustastanordnung erhält.
    Anordnung nach_Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-Zuordner einen Signalspeicher (78,86) zur Speicherung mindestens eines der Markierungssignale und der Teilchensignale vor deren Zuordnung einschließt.
    . 509821/0 S! 18 A
    15- -Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Einrichtung (66, 87,106) aufweist, mit der die Teilchen einem Licht innsi?- halb eines den ersten Wellenlängenbereich zumindest teilweise ausschließenden zweiten Wellenlängenbereiches aussetzbar sind, wobei über die Lichterfassungsvorrichtung der nach Absorption durch jeden Teilchenabschnitt yerbleibende Lichtwert des zweiten Wellenlängenbereichs gesondert erfaßbar· ist.
    16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Um set ζ vorrichtung (74-,76..) auch der erfaßte Wert des Lichts des zweiten Wellenlangehbereich.es in zusätzliche, jedes beleuchtete Teilchen darstellende elektrische Signale, umwandelbar ist und daß der Signal-Zuordner (86) mit dem MarkierungsSignalgeber (82) und der TJmsetzvorrichtung verbunden ist zur Zuordnung der Markierungssignale mit dem durch dieses Licht erhaltenen Teilchensignalen zur elektrischen Kennung eines bestimmten biologischen Teilchentyps.
    17· Anorchung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch eine Lichtdurchlässigkeits-Analysiervorrichtung (100) für den erfaßten Wert des Lichtes des zweiten Wellenlängenbereiches zur Kennung mindestens einer Unterart eines "bestimmten Teichentyps.
    18. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Einrichtung (106) aufweist zur Erzeugung eines von ausgereiften roten Blutkörperchen weniger als von Retikulozyten absorbierbaren Lichtes eines zweiten Wellenlängenbereiches, wobei die Retikulozyten .die Unterart eines bestimmten Teilchentyps darstellen.
    19- -Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichterfassungsvorrichtung ein erstes
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    ORIGINAL INSPECTED
    Filter (20) aufweist mit einem Schmalbanddurchlaß innerhalb des ersten Vellenlängenbereiches, welches alles nicht durchtretende Licht reflektiert, einen ersten Fotodetektor (22) zur Erfassung des durch das erste Filter hindurchgehenden Lichtes, ein zweites Filter (30) zur Erfassung des vom ersten Filter reflektierten Lichtes, welches für eine bestimmte erste Lichtweüenlänge durchlässig ist und alles übrige auftreffende Licht reflektiert, einen zweiten Fotodetektor (32) zur Erfassung des durch das zweite Filter tretenden Lichtes und einen dritten Fotodabektor (40) zur Erfassung des vom zweiten Filter reflektierten Lichtes.
    20. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14 und 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle einen Lichtpunkttaster (12) aufweist.
    .21. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein-.Lichtfilter (68,106) aufweist und daß zwischen der Lichtquelle und der Lichterfassungsvorrichtung (74) ein Proben träger (70) derart angeordnet ist, daß das Licht durch den Prbbenträger und die darauf • enthaltenen Teilchen fällt, wobei die Lichterfassungsvorrichtung ein "Vidikon (7^0 einschließt, dessen Rasterabtaster Jedes Teilchen dirch eine Anzahl auf den Probenträger gerichteter Taststrahlen abtastet.
    22. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Einrichtung (20;68) aufxveist zur Erzeugung eines durch rote Blutkörperchen weitgehend' absorbierbaren ersten Lichtes, wobei diese roten Blutkörperchen einen,bestimmten Teilchentyp bilden.
    23. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, gekennzeichnet durch einen Schwellenwertgeber (47,52,54,84) zur Festlegung des vorgegebenen Werts als Schwellenwert, wobei der Markierungssignalgeber(28;82) bei Unterschreiten dea Schwellenwerts durch den erfaßten ersten Lichtwert betätigt wird.
    5.0 9 8 2 1 / 0 ? 1 8 /6
    ORIGINAL INSPECTED
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    fir
    24. Anordnung nach einem der Ansprüche ΛΛ Hs 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ehe Einrichtung (20;6S) zur Erzeugung eines·' Licht, mit ca. 415 nm einschlxeßenden ersten Wellenlängenbereichs aufweist.
    Patsntsnwälte
    Dip!.-ins·· E. Ecter
    Dipl.-i. j. K. Schieschke
  8. 8 München 13, ElisabethStraßeM
    509821/0918
    Lee r seife
DE2450112A 1973-10-23 1974-10-22 Verfahren und Anordnung zur zerstörungsfreien Analyse biologischer Zeilen einer mindestens zwei unterschiedliche, licht bekannter Wellenlänge unterschiedlich stark absorbierende Zellentypen in zueinander festgelegter Lage enthaltenden Probe Expired DE2450112C3 (de)

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