DE2707153C3

DE2707153C3 - Einrichtung zur Untersuchung von in einer Flüssikeit suspendierten Teilchen nach ihrer Größe

Info

Publication number: DE2707153C3
Application number: DE2707153A
Authority: DE
Inventors: Pal Dipl.-El.-Ing. Vimlati
Original assignee: Medicor Muvek
Current assignee: Medicor Muvek
Priority date: 1976-02-24
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1981-11-12
Also published as: HU173092B; PL196226A1; NL7701926A; CA1086382A; DD128467A1; FR2362386A1; PL116106B1; CS210766B1; SE7702011L; US4418313A; SE423965B; FR2362386B1; GB1558928A; IT1118009B; DE2707153A1; DE2707153B2

Description

Meßöffnung angeordneten, an eine Auswertelektro- daß der weitere Diskriminator nur solche Impulse

nik angeschlossenen Elektroden zum Erzeugen je io durchläßt, deren Dauer kleiner ist, als die Dauer eines

eines Impulses pro durchtretenden Teilchen, dessen von einem einzigen Teilchen herrührenden Impulses mit

Amplitude ein Maß für das Volumen des Teilchens einer durch den Differential-Diskriminator gegebenen

ist, wobei der Auswertelektronik ein Differential- maximalen Amplitude.

Diskriminator für die Impulsamplitude und ein Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden

weiterer Diskriminator vorgeschaltet sind, da- 15 Impulsamplitude und Zeitdauer des Impulses unmittel-

durch gekennzeichnet, daß der weitere bar mit vorgegebenen Werten verglichen, ohne daß

Diskriminator (5,10) nur solche Impulse durchläßt vorher Rechenoperationen mit diesen Größen vorge-

deren Dauer kleiner ist, als die Dauer eines von nommen werden müssen.

einem einzigen Teilchen herrührenden Impulses mit Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

einer durch den Differential-Diskriminator (3) 20 Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

gegebenen maximalen Amplitude. beschrieben. In der Zeichnung zeigt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels, zeichnet, daß eine den Koinzidenzverlust ersetzende F i g. 2 die in der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 Einheit (4) vorgesehen ist. auftretenden und gemessenen Signale.

25 In F i g. 1 ist die Anordnung von Meßschaltungen

schematisch dargestellt.

Unter de· Wirkung der Druckdifferenz, die durch eine Pneumatik 24 in einem Detektor 1 hervorgerufen wird,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur werden beim Durchströmen der in einer leitfähigen

Untersuchung von in einer Flüssigkeit suspendierten 30 Lösung suspendierten Zellen in einer Kapillare unter

Teilchen nach ihrer Größe, insbesondere zur Bestim- Einwirkung einer elektrischen Feldstärke Spannungsim-

mung des MCV von roten Blutkörperchen, mit einer von pulse erzeugt, die dem Volumen der Zellen proportional

der Suspension durchflossenen Meßöffnung und zwei im sind.

Bereich der Meßöffnung angeordneten, an eine Diese Impulse werden durch einen linearen ImpulsAuswertelektronik angeschlossenen Elektroden zum 35 verstärker 2 verstärkt.

Erzeugen je eines Impulses pro durchtretenden In F i g. 2 ist die Form der Signale an einigen Stellen

Teilchen, dessen Amplitude ein Maß für das Volumen der Einrichtung dargestellt. Die in Fig. 2 dargestellten

des Teilchens ist, wobei der Auswertelektronik ein Impulse 25, 26 werden zu einem Differential-Diskrimi-

Differential-Diskriminator für die Impulsamplitude und nator 3 geführt Die zwischen den unteren und oberen

ein weiterer Diskriminator vorgeschaltet sind. 40 Schwelleiipegel des Diskriminators fallenden Impulse

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus 27 werden zu einem Torstromkreis 10 sowie zu einem

der DE-OS 23 42 675 bekannt und arbeitet mittels einer weiteren Diskriminator 5 und zu einem Spitzendetektor

Leitfähigkeitsmessung nach Coulter. Dabei wird eine 12 geführt. Die von dem anderen Ausgang des

Koinzidenzkorrektur vorgenommen, um einen Meßfeh- Differential-Diskriminators 3 kommenden Impulse 28

ler auszuschließen der dadurch entsteht, daß beim 45 werden zu einer den Verlust der Koinzidenz ersetzen-

gleichzeitigen Durchtreten von mehr als einem Teilchen den Einheit 4 und zu dem weiteren Diskriminator 5

durch die Meßöffnung statt entsprechend vieler Impulse geführt

nur ein einziger Impuls mit vergrößerter Spitzenhöhe Die Zeiteinstellung des Torstromkreises 10 (bei 30,

erzeugt wird. Es werden Meßimpulse von den F i g. d) entspricht der Breite des Impulses 26 maximaler

Elektroden einer Signalerzeugervorrichtung zugeführt, 50 Amplitude im Meßbereich.

die für jeden Impuls, dessen Höhe einen vorbestimmten Wenn die Zeiteinstellung der Torschaltung 10 langer

Minimalpegel überschreitet, aber einen vorbestimmten ist als ein durch eine im Meßbereich befindliche

Maximalpegel nicht erreicht, und dessen zeitliche Dauer Impulsamplitude erzeugtes Signal 29, so erfolgt die

eine Mindestzeit überschreitet, ein logisches Nutzsignal Umwandlung des Impulses entsprechend dem Fall A in

erzeugt, das dem Durchtritt eines Teilchens durch die 55 Fig.2.

Meßöffnung entspricht, während z. B. für induzierte Nach Wiederherstellung des unteren Komparations-Störungen oder Luftbläschen kein Luftsignal erzeugt pegels wird durch den Impuls 28 ein linearer wird. Stufengenerator 6 gestartet. Das Ausgangssignal 32 des

Aus der DE-OS 23 32 667 ist es ferner bekannt, zur Spitzendetektors 12 und das Ausgangssignal 33 des

Vermeidung eines Meßfehlers infolge der Koinzidenz 60 linearen Stufengenerators 6 werden zu einem Kompa-

von Teilchen bei einem Verfahren zum selbsttätigen rator 13 geführt. Wenn beide Ausgangssignale überein-

Zählen für jedes Signal in einer auf dessen maximale stimmen, so wird der Spitzendetektor 12 unter der

Größe bezogenen bestimmten Ordinatenhöhe den Einwirkung des Ausgangssignals 37 des Komparators

Abstand vom ansteigenden zum abfallenden Ast der 13 durch den Diskriminator 5 mittels des Impulses 31 in

Signalkurve zu bestimmen und die so gewonnene Größe ·>·"■ lie Grundstellung gesetzt. Unterdessen leitet der

zur Bewertung des Signals zu verwenden. Bei diesem Diskriminator 5 über eine die Speicherung steuernde

Verfahren werden alle Signale ausgesondert und nicht Einheit 7 die der bis zu der Komparation des linearen

verwertet, bei denen der Quotient von Impulsdauer und Stufengenerators zustandegekommenen Schrittzahl

entsprechenden Impulse 36 zur Bildung des MCV Parameters (d.h. zur Bildung des durchschnittlichen Volumens der Blutkörperchen) weiter. Zu gleicher Zeit führt die Impulsgruppe 35 über die die Speicherung steuernde Einheit ti die Adressierung eines Speichers 14 je nach Kanälenadressen durch.

Die speichersteuernde Einheit 11 schreibt dann in den Speicherteil, der der Impulsamplitude entspricht, einen Impuls (Speichereinheit +1) ein, um die Verteilung der Blutkörperchen je nach einer Größenanordnung aufzunehmen.

Wenn durch die Meßkapiilare zu gleicher Zeit zwei oder mehrere Blutkörperchen durchgehen (vgl. hierzu Signale 39, 40 in Fig.2), so übersteigt die Zeit des Impulses 41, welcher aus der unteren Komparation des Differential-Diskriminators 3 erzeugt worden ist, die Zeiteinstellung der Torschaltung 10 entsprechend dem Signal 43. Während dieser Zeit werden die die Speicherung steuernden Einheiten 7, V. durch den Diskriminator 5 gesperrt Der Spitzendetektor 12 wird durch den Impuls 44 über die die Umwandlung steuernde Einheit in die Grundstellung gesetzt

Die Messung bzw. die Bildung der einzelnen Blutparameter wird in einer Speicher- und Recheneinheit 8 und die Verteilung nach der Größe in den Speicher 14 eingeschrieben. Das Auslesen derselben erfolgt über einen D/A-Umwandler 15, über eine analoge Torschaltung 16 und über einen den X-Y-Verstärker auf einer Display-Einheit 18 in zyklischer Weise. Die Kurve, die die Verteilung nach der Größenordnung der Blutkörperchen darstellt erscheint als ein stehendes Bild. Während der Messung werden die von dem Ausgang des linearen Impulsverstärkers 2 ankommenden Impulse 25, die proportional der Größe der Blutkörperchen sind, mit den aktuellen Werten der Diskriminationsschwellenpegel an der analogen Torschaltung 16 über den X-Y-Verstärker angezeigt, wodurch die Meßparameter rasch eingestellt werden können. Am Ende der Messung wird die während der Messung eingeschriebene und gespeicherte Verteilungskurve ein Startzeichen an die die Speicherung steuernde Einheit 11 gegeben, über die die Messung steuernde Einheit 22 und damit der Speicher zyklisch ausgelesen werden kann und die Verteilung nach der Größenordnung (Histogramm) automatisch auf der Display-Einheit 18 erscheint.

Eine die Speisespannung zuführende Einheit 19 sichert auch die Versorgung der Oszillographenröhre. Die Anzahl der Blutkörperchen bezüglich einer Volumeneinheit, z. B. die Zellenanzahl der roten so Blutkörperchen RBC_m, wird durch eine Koinzidenz-Korrektur im Speicher 8 gespeichert und wird unter der Einwirkung der das Programm steuernden Einheit 9 auf dem digitalen Anzeiger angezeigt bzw. kann über eine Interface-Einheit 21 mittels eines Zahlendruckers oder Computers peripherisch ausgeschrieben werden. Das Durchschnittsvolumen der roten Blutkörperchen (MCV) wird aus der Summe der durch die umgewandelten Impulse erzeugten Reihe von Impulsen 35 und aus der Anzahl der umzuwandelnden Impulse 35 in der Speicher- und Reiheneinheit 8 unter der Einwirkung der das Programm steuernden Einheit 9 gebildet Der Zusammenhang der letzteren kann wie folgt dargestellt werden:

MCV

wobei ki, k₂ ... k_n die der durch das Volumen der Blutkörperchen erzeugten Impulsamplitude 25 proportionalen Impulsreihen bedeuten und η die Zahl der umgewandelten Impulse bedeutet

Der Haematokrit-Wert wird durch den Zusammenhang PCV = MCV - RBCv · 0,1 prozentual gerechnet. Man kann aber auch einen dem tatsächlichen Wert entsprechenden RBC_V-Wert bilden, der aus der Summe der sich aufgrund einer Poisson-Verteilung ankommenden Blutkörperchen und der gemessenen Körperchenzahl und dem Koinzidenz-Verlust K_v ergibt.

Der Zusammenhang hierfür ist:

RBCv=RBC_n+ Kv

Der Ersatz des Koinzidenz-Verlustes bzw. die Erzeugung des Wertes K_v erfolgt während der Messung in der den Verlust der Koinzidenz ersetzenden Einheit auf digitaler Weise durch eine allmähliche Annäherung in den Meßintervallen. Im Falle einer während der Messung in der Meßkapillare erfolgten Verstopfung werden die den oberen Schwellenpegel überschreitenden Impulse in einem Antikoinzidenz-Stromkreis gegen den Ausgang negiert, und zu gleicher Zeit wird auch die Funktion der die Umwandlung steuernden Einheit 5 negiert Somit nehmen diese an der Bildung der MCV- und RVD-Parameter nicht teil. Die in der gemessenen Suspension befindlichen größeren Fremdkörperchen, die eine den oberen Schwellenpegel überschreitende Amplitude aufweisen, sind ebenso aus der Bildung der MCV-, RVD-Parameter negiert. Die Pneumatik 24 wird durch eine die Messung steuernde Einheit 23 gesteuert, wodurch die pneumatische Pumpe derart funktioniert, daß beim Anfahren der Messung die Pumpe auf die Betriebsart des Saugens mit konstantem Wert eingestellt wird; hierauf wird die Hälfte des Volumens gemessen und auf die Einwirkung des von dem Detektor 1 ankommenden Signals wird sie auf die Druckphase umgestellt. Die Messung wird dann fortgesetzt, bis das ganze Volumen gemessen ist. Wenn eine größere Verstopfung vorkommt, so wird der ganze Meßprozeß durch eine die Verstopfung überwachende Schaltung, die in der die Messung steuernden Einheit 22 angeordnet ist, negiert und die Teilergebnisse werden gestrichen. Daraufhin wird die Eliminierung der Verstopfung mittels Steuerung der pneumatischen Pumpe automatisch eingeleitet und die Suspension aus der Kapillare entfernt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Impulsamplitude einen vorgegebenen konstanten Wert Patentansprüche: überschreitet Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

1. Einrichtung zum Untersuchen von in einer Einrichtung der eingangs genannten Art bei großer Flüssigkeit suspendierten Teilchen nach ihrer Grö- 5 Genauigkeit vergleichsweise einfach auszubilden, wobei ße, insbesondere zur Bestimmung des MCV von für die Aussonderung von Impulsen keine Quotientenroten Blutkörperchen, mit einer von der Suspension bildung erforderlich ist

durchflossenen Meßöffnung und zwei im Bereich der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,