DE2628064C3

DE2628064C3 - Vorrichtung zur Messung der Thrombozytenagglomeration

Info

Publication number: DE2628064C3
Application number: DE19762628064
Authority: DE
Inventors: Frederick M. Warrington Kent; Michael Abington Sokol
Original assignee: Bio/data Corp Willow Grove Pa (vsta)
Current assignee: Bio/data Corp Willow Grove Pa (vsta)
Priority date: 1976-06-23
Filing date: 1976-06-23
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2628064B2; DE2628064A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung derThrombozytenagglomeration mit einer Einrichtung, um ein erstes Signal zu erzeugen, das die optische Dichte einer an Thrombozyten reichen Plasmaprobe darstellt, einer Einrichtung, um ein zweites Signal zu erzeugen, das die optische Dichte einer an Thrombozyten armen Plasmaprobe darstellt, und mit einer Signalverarbeitungseinrichtung.

Die Thrombozyten spielen eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der normalen Blutstillung und bei der Einleitung der Gerinselbildung Bei der Verletzung der Wand eines Blutgefäßes hat das verletzte Gefäß freiliegendes Gewebe, und die Thrombozyten, die in dem Blut zu findende Zellen sind, setzen sich an diesem Gewebe fest. Diesen Vorgang kann man auch als Thrombozytenadhäsion bezeichnen. Wenn die Thrombozyten an dem freiliegenden Gewebe haften, haften sie auch aneinander. Die Adhäsion der Thrombozyten untereinander wird im Unterschied zu der Adhäsion an fremde Oberflächen als Thrombozytenagglomeration bezeichnet. Die Auslösung der Thrombozytenagglomeration erfolgt durch das freiliegende Kollagen in der Oberfläche des Blutgefäßes. Bei der Thrombozytenagglomeration geben die Thrombozyten Adenosindiphosphat (ADP) ab. das im Innern der Thrombozyten zu finden ist. Das freigegebene ADP führt dann zu einer weiteren Thrombozytenagglomeration. Daher ist die Thrombozytenagglomeration tatsächlich ein zweiphasiges Phänomen.

Verfahren zum Studium der Thrombozytenagglomeration in vitro sind an sich seit einiger Zeit bekannt. Bei dem am häufigsten angewandten Verfahren wird die Thrombozytenagglomeration als Zunahme in der Lichttransmission aufgezeichnet, die auftritt, wenn die Thrombozytengerinsel sich in einem umgerührten, an Thrombozyten reichen Plasma bilden. Ein an Thrombozyten reiehes Plasma (PRP) ist trübe, da die Thrombozyten in Lösung in einer Suspension vorhanden sind. Wenn die Thrombozyten sich zusammenballen, nimmt die Trübheit ab. Ein Lichtstrahl wird durch das an Thrombozyten reiche Plasma geschickt, und die prozentuale Transmission oder die optische Dichte wird auf einem Lesegerät, beispielsweise einem Blattschreiber, aufgezeichnet. Die Thrombozytenagglomeration

wird durch Zugabe eines Reagenzmittels, beispielsweise ADP, eingeleitet. Bei normalen Thrombozyten werden gewöhnlich zwei Agglomerationswellen erhalten. Die erste Welle beruht auf der direkten Einwirkung des Reagenzmittels, und die zweite Welle beruht auf dem ADP, das von den Thrombozyten abgegeben wird.

Vorrichtungen zum Messen der Thrombozytenagglomeration, mit denen das oben beschriebene Verfahren durchgeführt wird, sind an sich bekannt Die bekannten Vorrichtungen leiden jedoch alle unter demselben grundlegenden Nachteil. Ihre Empfindlichkeit ist entweder fest eingestellt, oder sie wird von Hand eingestellt. Daher können diese Vorrichtungen Unterschiede in den optischen Dichten von Blutproben verschiedener Patienten nicht automatisch kompensieren. Ferner wird bei den bekannten Vorrichtungen das an Thrombozyten arme Plasma nur als anfängliche Bezugsprobe verwendet, so riaß bei den bekannten Vorrichtungen die Differenz zwischen den an Thrombozyten reichen und den an Thrombozyten armen Proben nicht kontinuierlich überwacht wird. Dadurch wird die Genauigkeit der Vorrichtung herabgesetzt und die Zeit verlängert die zur Einstellung und Kalibrierung der Vorrichtung erforderlich ist.

Wenn man die Thrombozytenagglomeration mißt, ist man nicht hauptsächlich an der Zahl der Thrombozyten in der Probe sondern vielmehr an der Art und Weise interessiert, in der die Thrombozytenagglomeration vor sich geht Die Zahl der Thrombozyten beeinflußt jedoch die optische Dichte der Probe. Ferner kann die optische Dichte einer Plasmaprobe von einem Patienten sich erheblich von einer auf ähnliche Weise abgenommenen Probe von einem zweiten Patienten unterscheiden, obwohl die Zahl der Thrombozyten die gleiche sein kann. Dies beruht auf einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der Menge an Bilirubin, dem Fettgehalt des Blutes und den Einstell- oder Justierfehlern des Bedienungsmanns.

Daher können die bekannten Vorrichtungen, bei denen die Empfindlichkeit von Hand eingestellt wird, die Thrombozytenagglomeration in einigen Proben überwachen, sie sind jedoch nicht in der Lage, die Thrombozytenagglomeration in anderen Prooen genau zu messen. Ferner ist eine erhebliche Zeit für die Einstellung der Vorrichtung erforderlich, da die Grundlinie (Basislinie) vor jedem Test einjustiert werden muß, wenn eine Ablenkung über die volle Skala erwünscht ist. Ferner können die Resultate der Messungen durch die bekannten Vorrichtungen ungenau sein, weil die obenerwähnten Substanzen vorhanden sind und weil Einstellfehler gemacht werden können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung der Thrombozytenagglomeration. anzugeben, bei der die Empfindlichkeit auf die Auslenkung über den vollen Skalenbereich bei jeder Meßprobe automatisch eingestellt wird, und bei der Fehler des Bedienungsmanns und Fehler, die durch andere Substanzen in den Meßproben verursacht werden können, vermieden werden. Eine Vorrichtung zur Messung der Thrombozytenagglomeration ist dazu erfindühgsgefhäß in der in dem Hauptähspruch gekennzeichneten Weise ausgestaltet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit im wesentlichen ein Differenzverstärker eingesetzt, der kontinuierlich ein Signal erzeugt, das die Differenz zwischen den optischen Dichten der an Thrombozyten reichen und der an Thrombozyten armen Blutplasmaprobe erzeugt. Ein Verstärker mit variabler Verstärkung multipliziert das Differenzsignal mit einem Faktor, der proportional zu dem anfänglichen Differenzsigna! ist. Eine elektronische Schaltung bestimmt automatisch den Multiplikationsfaktor, indem sie das anfängliche Differenzsignal mit einer vorgegebenen Größe vergleicht. Ein Kartenzeichner zeichnet das multiplizierte Differenzsignal kontinuierlich auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich-

in tung ist eine wahlweise einsetzbare Filterschalturig vorgesehen, um das Differenzsignal wahlweise zu filtern.

Aus der DE-OS 21 54 066 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines Thrombozytenagglomerations-

n Analyseverfahrens bekannt, bei welchem die Lichtdurchlässigkeit einer zur Agglomeration veranlaßten thrombozytenreichen Probe (PRP) mit der Durchlässigkeit einer als Bezugsprobe dienenden ebenfalls angereicherten Thrombozyten-Plasmaprobe (PRP) verglichen

-'ti wird. Bei dtr Ausführungsform der bekannten Vorrichtung gemäß den Fig. 1 -4 der Entgegenhaltung erfolgt dabei die Vermessung der beiden Koben zeitlich aufeinanderfolgend in Abstand nacheinander und ist damit mit sämtlichen weiter oben geschilferten Nachteilen der bekannten Verfahren und Vorrichtungen behaftet; aus Fig. 5 der DE-OS 21 54 066 ist eine Vorrichtung zur Durchführung der Vergleichsmessung als Zweistrahlverfahren mit kontinuierlicher Vermessung der beiden Vergleichsproben und Bildung eines Differenzsignals bekannt, wobei es sich hierbei jedoch sowohl bei der Meß- sowie bei der Vergleichsprobe um thrombozytenreiche Proben handelt; eine Auswertung des Vergleichssignals zur automatischen Empfindlichkeitsregeiung der Auswerteapparatur in dem Sinne, daß stets auch bei unterschiedlichen Proben über den vollen Skalenbereich gemessen wird, ist hieraus ebenfalls nicht bekannt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigt

F ι g. 1 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 2 eine graphische Darstellung, die ein typisches, elektrisches Ausgangssignal darstellt, vvelches von der in F i g. 1 gezeigten Schaltung erzeugt wird,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung des Differenzverstärkers und des Regelverstärkers mit dem veränderlichen Verstärkungsgrad, die in F i g. 1 gezeigt sind,

F i g. 4 eine schermtische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Verstärkungssteuerschaltung, die in F i g. 1 gezeigt ibt uwd

F i t,. 5 eine schematische Darstellung einer bevorzug ten Ausführungsform der Vergleicherschaltung und der Taktsperrschaltung, die in F i g I gezeigt sind.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Reagenzglä ser 10 und 12 sind /wischer, einer gemeinsamen Lichtquelle 14 una einer photoempfindlichen Einrich tung, beispielsweise den Photowiderständen 16 bzw. 18, in der gezeigten Weise angeordnet Das Reagenzglas 1(1 enthält die an Thrombozyten arme Piasmaprobe, und das Reagenzglas 12 enthält die an Thrombozyten reiche Plasmaprobe, der ein Agglomerationsmittel, beispielsweise ADP, zugegeben werden soll. Diese Meßproben sind in an sich bekannter Weise vorbereitet Der Inhalt des Reagenzglases 12 wird durch einen Magnetrührer

19 dauernd gerührt.

An den Photowiderständen 16 und 18 werden Ausgangssignale abgenommen, die die optischen Dichten der an Thrombozyten armen Plasmaprobe bzw. der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe darstellen, i Diese Signale werden an die Eingänge eines Differehzverstärkers 20 abgegeben. Der Ausgang des Differenzverstärkers 20 stellt daher die Differenz der optischen Dichten der beiden Proben dar. Da nur die Differenz in den optischen Dichten der an thrombozyten armen Plasmaprobe und der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe ausgewertet wird, weiden Faktoren wie das Bilirubin und der Fettgehalt des Blutes od. dgl., in den Meßproben eliminiert, die die optische Dichte beeinflussen können. Das Differenzsignal wird dann durch einen Rcgelverstärker 22 verstärkt und danach auf einem Blattschreiber 24 aufgezeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das an Thrombozyten arme Plasma als Null-Bezugspunkt genommen, und auf dem Blattschreiber 24 wird eine 2u konstante Differenz zwischen der an Thrombozyten armen Probe und der an Thrombozyten reichen Probe eingestellt. Diese erwünschte, konstante Differenz liegt vorzugsweise bei einem Punkt nahe bei dem vollen Skalenausschlag des Blattschreibers 24. Beispielsweise beträgt die konstante Differenz, wie in Fig. 2 gezeigt ist, neun Hauptteilungsstriche auf dem Blatt. Dies entspricht einer Ausgangsspannung an dem Regelverstärker 22 von 10 V. Der zehnte HaupUeiliingsstrich, der die volle Skala auf dem Blattschreiber 24 darstellt, wird nicht verwendet, da die optische Dichte der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe leicht steigen kann, bevor sie abzufallen beginnt, weil die Thrombozyten durch das Umrühren der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe anschwellen und Schwingungen ausführen können. Dieser Anstieg ist in Fig.2 bei dem Punkt E gezeigt. Wenn daher der zehnte Hauptteilungsstrich auf dem Blatt gewählt würde, um die gewünschte, konstante Differenz darzustellen, würde der Anstieg der optischen Dichte, der an dem Punkt E gezeigt ist, nicht aufgezeichnet.

Die konstante Differenz wird bei der in F i g. 1 gezeigten Schaltung dadurch eingestellt, daß der Ausgang des Regelverstärkers 22 durch einen Vergleicher 26 mit einer festen Bezugsspannung 25 verglichen wird. Wenn die Vorrichtung zur Messung der Thrombozytenagglomeration eingeschaltet wird, beginnt der Verstärkungsgrad des Regelverstärkers 22 sich stufenweise zu erhöhen. Jede stufenweise Erhöhung wird durch einen Impuls von einem Taktgeber 28 so verursacht, dessen Ausgangssignale an eine Verstärkungssteuerschaitung 30 abgegeben werden. Nach einer gewissen Zeit ist der Verstärkungsgrad des Regelverstärkers 22 genügend groß, so daß das Ausgangssignal des Regelverstärkers 22 gleich der Bezugsspannung 25 ist, die, wie oben erwähnt wurde, etwa 10 V beträgt, was den neun Hauptteiiungsstrichen auf dem Blatt des Blattschreibers 24 entspricht Wenn dieser erwünschte Zustand von dem Vergleicher 26 festgestellt wird, verhindert eine Taktsperrschaltung 32. daß weitere Taktimpulse von dem Taktgeber 28 zu der Verstärkungssteuerschaltung 30 hindurchtreten. Danach bleibt der Verstärkungsgrad des Regelverstärkers 22 für die restliche Zeit der Messung konstant

Es ist somit ersichtlich, daß durch die bisher beschriebene Schaltung automatisch ein kontinuierlicher, differentieller Vergleich der optischen Dichten der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe und der an Thrombozyten armen Plasmaprobe durchgeführt wird, so daß die für die Einstellung und Justierung der Vorrichtung erforderliche Zeit reduziert wird, Ferner wird durch die Schaltung der Blattschreiber automatisch auf vollen Skalenausschlag eingestellt, so daß das Erfordernis einer Hahdeirijustierüflg Und Nachjustierung der Basislinie des Blaltschreibers eliminiert wird.

F i g, 2 stellt das Ausgangssignal des Regelverslärkers 22 dar, wie es auf einem Blattschreiber 24 aufgezeichnet wird. Der Punkt A auf der Kurve stellt eine optische Differenz gleich Null dar, was bedeutet, daß die Differenz der optischen Dichte zwischen der an Thrombozylen armen Plasmaprobe und der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe gleich Null ist. Bevor jegliche Messungen in der Vorrichtung durchgeführt werden, können die Beleuchtungseinrichtung und der Differenzverstärker 20 dadurch kalibriert werden, daß man die Reagenzgläser 10 und 12 durch leert Reagenzgläser ersetzt und die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung einjustien, bis der Ausgang des Regelverstärkers 22 gleich Null ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein variabler Widerstand R 1 für diesen Zweck vorgesehen. Der Punkt B in der Meßkurve von F i g. 2 stellt die anfängliche Differenz in den optischen Dichten zwischen den beiden Proben dar. Da die Differenz der optischen Dichten nicht gleich dem vorgewählten Wert ist, der durch die neun Teilstriche auf dem Blatt dargestellt wird, wird der Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers 22 automatisch schrittweise erhöht, wie oben beschrieben wurde, bis der Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers 22 so groß ist, daß die Nadel des Blattschreiber 24 sich an dem neunten Teilstrich auf dem Blatt befindet. Dies ist durch den Punkt C in Fig. 2 dargestellt. An dem Punkt D der Meßkurve wird ADP oder ein anderes Agglomerationsmittel zu der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe zugegeben, und die restlichen Teile der Meßkurve stellen die Differenz der optischen Dichten zwischen den beiden Proben dar, während die Thrombozytenagglomeration in der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe stattfindet. Wie oben beschrieben wurde, können nach Zugabe des Agglomerationsmittels an dem Punkt Ddie Thrombozyten anschwellen, was eine Erhöhung in der Dichte bewirkt, wie an dem Punkt £ dargestellt ist Aus der Meßkurve ist ersichtlich, daß es zwei Agglomerationswellen gibt. Die erste Welle zwischen den Punkten E und F wird durch das Agglomerationsmittel verursacht Die zweite Welle zwischen den Punkten G und H wird durch die ADP-Abgabe aus den Thrombozyten selbst verursacht, während diese agglomerieren. Die Kurve zwischen den Punkten Fund G zeigt eine Unterbrechung der Agglomeration, und in einigen Fällen kann eine Auflösung der Agglomeration angezeigt werden, bevor die innere ADP-Freigabe aus den Thrombozyten selbst einsetzt

F i g. 3 ist ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Differenzverstärkers 20 und des Regelverstärkers 22 von F i g. 1. Wie in Fig.3 gezeigt ist, weist der Differenzverstärker im wesentlichen einen Verstärker A 1 auf, dessen invertierender Eingang mit einer Seite der Photowiderstandszelle, die der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe zugeordnet ist, und mit seinem nicht invertierenden Eingang mit der einen Seite der Photowiderstandszelle verbunden ist, die der an Thrombozyten armen Plasmaprobe zugeordnet ist Die andere Seite von den beiden Photowiderstandszellen sind mit den entgegengesetzten Enden eines Potentiometers R 1 verbunden.

Der Schlcifarm des Potentiometers R 1 ist mit einem Ende einer Parallelschaltung aus einer Zencrdiodc D 1 und einer Kapazität CI und mit einem Widerstand R 2 verbunden, Die andere Seite der Parallelschaltung aus der Zenerdiode Dl und der Kapazität CX ist geerdet, und der Widerstand R2 ist mit einer negativen Spannungsquelle verbunden. Der Potentiometer R 1 dient als Feinabgleichseinrichtung, um die Vorrichtung an(<5(iglich zu kalibrieren.

Zwischen den Eingängen des Verstärkers A 1 sind in noch die Kapazitäten C2 und C3 angeschaltet, deren Verbindungspunkt geerdet ist. Zusätzlich ist der nichlinvertierendc Eingang des Verstärkers A 1 über einen Widerstand R 4 geerdet. Ein Rückkopplungswidersland R 3 und eine Kapazität C 4 sind zwischen dem Ausgang des Verstärkers A 1 und dem invertierenden Eingang angeschlossen. Die hier beschriebene Differenzverstärkerschallung nimmt die Ausgangssignale der Pholowiderstandszellen auf und liefert ein Äusgangssignai, das nur die Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen darstellt, wobei das Eingangssignal von der Widerstandszelle, die der an Thrombozyten armen Plasmaprobe zugeordnet ist, auf Erdpolential bezogen ist.

Wie bereits erwähnt wurde, stellt das Differcnzsignal die Differenz in den optischen Dichten der beiden Proben dar und enthält Schwingungen, die durch die Tatsache verursacht werden, daß die an Thrombozyten reiche Plasmaprobe dauernd umgerührt wird. Wenn diese Schwingungen zu groß werden, wird die visuelle Analyse der Ausgangsmeßkurve zur Bestimmung der Agglomeralionsgeschwindigkeil auf dem Blatt des Blattschreibers 24 sehr schwierig. Diese Schwingungen sind zwischen den Punkten Cund G in Fig. 2 gezeigt. Daher ist der Differenzverstärker bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem wahlweise einschaltbaren Filter versehen, der in den Rückkopplungszweig des Verstärkers eingeschaltet werden kann.

Der Filter besteht im wesentlichen aus einer großen Kapazität CS, die gegebenenfalls in den Rückkoppiungsweg des Verstärkers A 1 eingeschaltet werden kann. Da jedoch verhindert werden soll, daß die Filterkapazität CS eine erhebliche Verschiebung in dem Ausgangssignal des Verstärkers A 1 verursacht, wenn der Filter in die Schaltung eingeschaltet wird, wird ein Pufferverstärker A 1 verwendet, um die Ladespannung der Kapazität auf einem geeigneten Niveau zu halten. Der Pufferverstärker A 2 ist als nichtinvertierender Verstärker mit dem Verstärkungsgrad Eins angeschlossen, der eine hohe Eingangsimpedanz hat. Wenn der Schalter SW \ in die in Fig. 3 durch ausgezogene Linien dargestellte Stellung umgeschaltet wird, ist die Kapazität CS praktisch nicht in die Rückkopplungsschaltung eingeschaltet, da etwa 10 ΜΩ in Reihe damit geschaltet sind. Der Pufferverstärker Λ 2 wirkt jedoch als Spannungsquelle mit sehr niedriger Impedanz und lädt die Kapazität CS auf, so daß, wenn die Kapazität CS in den Rückkopplungsweg des Verstärkers A 1 eingeschaltet wird, praktisch keine oder nur eine sehr geringe Auswirkung auf den mittleren Gleichspannungsausgang des Verstärkers R 1 erfolgt

Die Filterkapazität C5 wird in den Rückkopplungsweg des Verstärkers A1 eingeschaltet, wenn der Schalter 5Wl in die in Fi g. 3 in unterbrochenen Linien dargestellte Stellung umgeschaltet wird. Der Schalter SWi ist Bestandteil eines Relais Kl. Eine Seite der Spule des Relais K1 ist mit einer positiven Spannungsquelle und die andere Seite der Spule ist mit dem Kollektor eines Transistors Q 1 verbunden. Eine Diode D2 ist zu der Spule des Relais K 1 parallel geschaltet. Der Emitter des Transistors Qi ist direkt mit Erde verbunden. Widerslände R 5 und R 6 sind an einer Seite mit der Basis des Transistors Q1 verbunden. Die andere Seite des Widerstands RG ist geerdet, und der Widerstand RS ist mit einer positiven Spannungsquelle über einen Schalter SW2 verbunden. Wenn es daher erwünscht ist, die Filterkapazität C5 in den Rückkopplungskreis des Verstärkers A 1 einzuschalten, wird der Schalter SW2 geschlossen, so daß der Transistor Q1 leitfähig wird, wodurch das Relais K 1 erregt und der Schalter 5IVl geschlossen wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wurde der Filter an dem Punkt G zugeschaltet, so daß er von diesem Punkt an wirksam war.

Das Ausgangssignal des Verstärkers A 1 wird durch einen Eingangswiderstand Rl zu dem invertierenden Eingang eines Verstärkers A 3 weitergegeben. Der nichtinverlierende Eingang des Verstärkers A 3 ist über einen widerstand Ri geerdet. Zwischen dem Ausgang des Verstärkers A 3 und dem invertierenden Eingang sind eine Kapazität C6, eine Diode D3 und eine Reihenschaltung aus Widerständen /?9 und R10 angeschaltet. Der Leiter 34 ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände Λ 9 und R 10 verbunden und führt zu der Verstärkungssteuerschaltung, die in Fig.4 gezeigt ist. Wie noch im einzelnen beschrieben wird, ändert die Verstärkungssteuerschaltung den Widerstand zwischen dem Leiter 34 und Erde, um dadurch den Verstärkungsfaktor des Verstärkers Λ 3 zu steuern. Diese Anordnung der Rückkopplungswiderstände /?9, R 10 und des Widerstands in dem an dem Leiter 34 angeschlossenen Schaltkreis wird als Γ-Netzwerk bezeichnet. Der Ausgang des Verstärkers A 3 ist mit einem Blattschreiber und mit dem Eingang eines Vergleichers verbunden, der noch beschrieben wird.

Fig.4 ist ein schematisches Diagramm der Verstärkungssteuerschaltung 30 (F i g. 1), die zur Steuerung des Verstärkungsfaktors des Regelverstärkers A 3 verwendet wird. Die Schaltung besteht im wesentlichen aus neun Feineinstellungswiderständen RW bis R 19 und zehn Grobabstimmungswiderständen R20 bis R29. Eine Seite von jedem der Widerstände R 11 bis R 29 ist mit dem Leiter 36 verbunden, der seinerseits an den Leiter 34 angeschlossen ist, der zu dem Verbindungspunkt der Rückkopplungswiderstände R9 und R 10 an den Verstärker A 3 führt. Die andere Seite von jedem der Widerstände R 11 bis R 19 ist jeweils mit einem anderen Ausgang der wenigstens neun Eingänge eines Eins-aus-zehn-Dekoders 38 verbunden. Die andere Seite von jedem der Widerstände R 20 bis R 29 ist jeweils mit einem anderen der Ausgänge des Eins-auszehn-Dekoders 40 verbunden. Die Dekoder 38 und 40 können beispielsweise verteilt 9302-Dekoder oder entsprechende Schaltungen sein. Die Eingänge des Dekoders 38 sind mit den Ausgängen eines BCD-Zählers 42, und die Eingänge des Dekoders 40 mit den Ausgängen eines BCD-Zählers 44 verbunden. Ferner ist wenigstens ein Ausgang an den Anschluß 11 des BCD-Zählers 42 mit dem Eingang 14 des BCD-Zählers 44 verbunden. Die BCD-Zähler 42 und 44 können verteilt 7490-DekadenzähIer oder entsprechende Schaltungen sein.

Die in Fig.4 gezeigte Schaltung arbeitet wie folgt Am Anfang sind die Ausgangssignale an den Anschlüssen 13 der Dekoder 38 und 40 auf einem niedrigen und die restlichen Ausgänge auf einem hohen Niveau. Folglich ist nur der Widerstand R 20 geerdet, so daß er

den Verstärkungsfaktor des Verstärkers A 3 beeinflußt. Wenn der Startschalter (nicht gezeigt) niedergedrückt wird, werden die Rücksetzanschlüsse 2 und 3 der BCD-Zähler 42 und 44 geöffnet, und die Taktimpulse, die an dem Eingangsanschluß 14 des BCD-Zählers 42 empfangen werden, bewirken, daß der Zähler 42 zu zählen beginnt. Wenn der Zähler 42 zu zählen beginnt, werden die W^erstände R 11 bis R 29 in folgender Reihenfolge in die Schaltung eingeschaltet oder ausgeschaltet: RWEIN; RUAUS; R12 EIN; w R 12 AUS; R 13 EIN; R 13 AUS; R 14 EIN usw. Jedesmal, wenn der Widerstand R 14 aus der Schaltung ausgeschaltet wird, bewirkt der Impuls an dem Ausgangsanschluß 11 des Zählers 42, daß der Zähler 44 und der Dekoder 40 die Widerstände R 20 bis R 29 um einen weiterschalten. Dieser fortschreitende Vorgang hält an, solange Taklimpulse an dem Eingangsanschluß 14 des BCD-Zählers 42 empfangen werden.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Werte der Widerstände R 11 bis Λ 29 so gewählt, daß jedesmal, wenn ein Feineinstellungswiderstand R 11 bis R 29 parallel zu einem Grobeinstellungswiderstand R 20 bis /J 29 geschaltet wird, der Verstärkungsfaktor des Verstärkers R 3 um einen Schritt erhöht wird. Die schrittweise Erhöhung des Verstärkungsfaktors ist in der graphischen Darstellung in F i g. 2 zwischen den Punkten B und C dargestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind 99 Schritte vorhanden. Es ist jedoch offensichtlich, daß zusätzliche Dekaden hinzugefügt werden können, um einen größeren Bereich oder jo eine feinere Steuerung zu erreichen.

Die Taktimpulse, die die Umschaltung der Widerstände R 11 bis R 29 und damit den Verstärkungsfaktor des Verstärkers A 3 steuern, werden durch die in F i g. 5 gezeigte Schaltung gesteuert. Die Taktimpulse werden J5 von einem Taktgeber 46 abgeleitet und an den Eingangsanschluß 14 des Zählers 42 über ein NAND-Gatter 48 und einen Leiter 50 abgegeben. Normalerweise ist das NAND-Gatter 48 jedoch gesperrt, so daß verhindert wird, daß Impulse von dem Taktgeber 46 den Eingang des Zählers 42 erreichen. Das NAND-Gatter 48 wird durch NAND-Gatter 50 und 52 wahlweise gesetzt und zurückgesetzt.

Der Ausgang des NAND-Gatters 50 ist mit dem Eingang A des NAND-Gatters 48 und dem Eingang B des NAND-Gatters 52 verbunden. Ähnlich ist der Ausgang des NAND-Gatters 52 mit dem Eingang ßdes NAND-Gatters 50 verbunden. Der Eingang A des NAND-Gatters 50 ist mit dem Verbindungspunkt einer Diode D 4, eines Widerstandes Λ 30 und einer Kapazität Cl verbunden. Die anderen Seiten der Diode D 4 und des Widerstands /?30 sind miteinander, mit einem Widerstand R 31 und einer positiven Spannungsquelle verbunden. Der Widerstand /?31 ist seinerseits mit der anderen Seite der Kapazität Cl und mit einem Leiter 54 verbunden. Der Leiter 54 führt zu einem Startschalter (nicht gezeigt).

Auf ähnliche Weise ist der Eingang A des NAND-Gatters 52 mit dem Verbindungspunkt einer Diode Ό 5, eines Widerstandes R 32 und einer Kapazität e>o C8 verbunden. Die andere Seite der Diode D 5 und des Widerstandes R 32 sind mit einer positiven Spannungsquelle verbunden. Die andere Seite der Kapazität CS ist mit dem Ausgang eines Vergleicherverstärkers A 4 und mit einer Seite einer Kapazität C9 verbunden, die ihrerseits geerdet ist Der invertierende Eingang des R i — Vergleicherverstärkers A 4 ist über einen Eingangs- R 2 = 2,2 widerstand R 35 mit dem Ausgang des Regelverstärkers R 3 =39 A 3 verbunden. Der niehtinvertierende Eingang des Vergleicherverst.'rkers A4 ist über ein Spannungsteilernctzwerk, bestehend aus einem Widerstand R 34 und einem Widerstand R 33, mit einer positiven Spannungsquelle verbunden. Die Werte der Widerstände R 33 und R 34 und die Spannung der positiven Spannungsquelle sind so gewählt, daß die Spannung an dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleicherverstärkers A4 etwa 10V beträgt. Wie oben erwähnt wurde, entspricht dieser Wert neun Hauptteilstrichen auf dem Blatt des Blattschreibers 24.

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung arbeitet wie folgt. Bevor eine Messung eingeleitet wird, ist der Eingang A an dem NAND-Galler 48 auf einem niedrigen Niveau, so daß verhindert wird, daß Taktimpulse von einem Taktgeber 46 durch das NAND-Gatter 48 zu dem BCD-Zähler 42 hindurchtreten. Zusätzlich werden die Eingänge A zu den Galtern 50 und 52 durch die positiven Spannungsquellen, die an den Widerständen R 30 bzw. R 32 angeschaltet sind, auf einem hohen Niveau gehalten. Wenn der Startschalter niedergedrückt wird, wird die Kapazität Cl entladen, und es wird ein momentaner, niedriger Impuls an dem Eingang A des Gatters 50 erzeugt. Dadurch wird der Ausgang des Gatters 50 auf ein hohes Niveau gebracht, so daß die Taktimpulse von dem Taktgeber 46 durch das Gatter 48 zu dem Zähler 42 hindurchtreten können. Während dieser Zeit steigt der Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers A 3 schrittweise an, wie oben beschrieben wurde. Der Verstärkungsfaktor steigt so lange an, bis der Ausgang des Verstärkers A3 den Wert von 10 V erreicht, der neun Hauptteilungsstrichen auf dem Blatt des Blattschreibers 24 entspricht. Dies wird durch den Vergleicherverstärker A 4 festgestellt, dessen Eingänge das Ausgangssignal des Regelverstärkers A 3 und eine feste Bezugsspannung von 10 V aufnehmen. Wenn der Abgleich festgestellt wird, geht das Ausgangssignal des Verstärkers A 4, das normalerweise auf einem hohen Niveau ist, auf ein tiefes Niveau, so daß die Kapazität C8 entladen wird, wodurch ein momentaner, negativer Impuls an den Eingang A des NAND-Gatters 52 abgegeben wird. Dadurch wird wiederum bewirkt, daß das Ausgangssignal des NAND-Gatters 52 auf ein hohes Niveau geht, so daß ein niedriges Niveau an dem Ausgang des NAND-Gatters 50 erzeugt wird, welches seinerseits das NAND-Gatter 48 sperrt, so daß keine weiteren Taktimpulse von dem Taktgeber 46 an den Zähler 42 abgegeben werden. Folglich werden weitere Erhöhungen des Verstärkungsfaktors des Regelverstärkers A 3 verhindert. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers A 3 bleibt daher konstant während der nachfolgenden Messung der Thrombozytenagglomeration an den Plasmaproben. Der Verstärkungsfaktor bleibt konstant, bis die Schaltung zurückgesetzt wird.

Die Werte der verschiedenen Komponenten, die in den Schaltungen der F i g. 3,4 und 5 verwendet werden, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Es ist jedoch zu beachten, daß diese Werte lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen und daß verschiedene andere Komponenten und Schaltungsanordnungen verwendet werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Tabelle

Widerstände in Kiloohm:

R13 = 204
R 14 = 15,4
R15 = 12,4

R25 = 1,13
Ä26 = Ο553
R27 - 0,825

R4 =

39

Ä16

11

«28 =

26 28

064

12

C4

D3

= 0,47

Cl

= 0,47

R5 =

1

RM

= 10,2

Λ 29 =

Kapazitäten in Mikrofarad:

C5

DA

= 100

C8

= 0,47

Λ6 =

4,7

R 18

= 8,87

Λ 30 =

0.732

Cl = 6

C6

= 0,001

C9

= 0,1

Rl =

33

7? 19

= 7,68

R31 =

0,649

C2 = 22

ΐ

«8 =

10

R 20

= 6,98

R32 =

10

C3 = 22

Sonstige Komponenten

Λ9 =

33

Λ 21

= 12,4

#33 -

0,27

Dl = 1N5233

= 1N4454

DS

= 1N4454

ί

/? 10 =

33

R 22

= 4,12

«34 =

10

D 2 = 1N4454

= 1N4454

= 2N3646

1

RU =

61,9

R23

= 2,49

R35 =

10

'.S
j!

Λ 12 =

30,9

R 24

= 1,78

5,1

I

= 1,37

10

I
*

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung der Thrombozytenagglomeration mit einer Einrichtung, um ein erstes Signal zu erzeugen, das die optische Dichte einer an Thrombozyten reichen Plasmaprobe darstellt, einer Einrichtung, um ein zweites Signal zu erzeugen, das die optische Dichte einer an Thrombozyten armen Plasmaprobe darstellt, und mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung eine Differenzeinrichtung (20) zur Erzeugung eines dritten Signals, das proportional zu der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal ist, einer Multiplikationseinrichtung (22, 23), um das dritte Signal um einen variablen Faktor zu multiplizieren, eine Vergleichereinrichtung (26), um das multiplizierte, dritte Signal mit einem vorgesehenen Bezugswert (25) zu vergleichen, eine Steuereinrichtung (28, 30), um den Faktor automatisch zu variieren, bis die Vergleichereinrichtung (26) feststellt, daß das multiplizierte, dritte Signal gleich dem Bezugswert ist, und eine Halteeinrichtung (32) aufweist, um den Faktor automatisch konstant zu halten, nachdem er bis zu einem Punkt verändert worden ist, an dem das multiplizierte, dritte Signal gleich dem Standardwert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungseinrichtung (24), um das Ausgangssignal der Multiplikationseinrichtung (22) aufzuzeichnen.

3. Vorrichtung nach Arspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die MuItipUkationseinrichtung einen Regelverstärker (22) und eine Ster ireinrichtung (28, j5 30) zum Verändern des Verstärkungsfaktors des Regelverstärkers (22) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (28, 30) zur Veränderung des Verstärkungsfaktors eine Wider-Standseinrichtung (RU bis R29) mit veränderlichem Widerstand aufweist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelverstärker (22) einen Rückkopplungsweg (R 9, R 10) aufweist und daß die Widerstandseinrichtung eine Vielzahl von iViderständen (R 11 bis R 29) und zusätzlich eine Einrichtung (38 bis 44) aufweist, um die Widerstände teilweise in den Rückkopplungsweg einzuschalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (28, 30) zum Ändern des Verstärkungsfaktors den Verstärkungsfaktor schrittweise erhöht

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzeinrichtung (20) zur Erzeugung des dritten Signals einen Differenzverstärker (20, A 1) aufweist, der mit einem ersten Eingang an eine lichtempfindliche Einrichtung (18). die der an Thrombozyten reichen Plasmaprobe (12) zugeordnet ist, und mit einem zweiten Eingang an eine lichtempfindliche Einrichtung (16) angeschlossen ist, die der an Thrombozyten armen Plasmaprobe (10) zugeordnet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung (CS) und eine Schalteinrichtung (SW 1), um die Filtereinrichtung (CS) wahlweise zwischen den Ausgang des Differenzverstärkers (20, R i) und dessen ersten Eingang einzuschalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung eine Kapazität (CS) und eine Ladeeinrichtung (A 2) zum Aufladen der Kapazität (CS) mit einer Spannung aufweist, die an dem ersten Eingang empfangen wird, wenn die Filtereinrichtung nicht zwischen dem Ausgang und dem ersten Eingang des Differenzverstärker (A 1) angeschaltet ist.