DE2718600C2

DE2718600C2 - Vorrichtung zum Prüfen von ein Kulturmedium enthaltenden Karten

Info

Publication number: DE2718600C2
Application number: DE2718600A
Authority: DE
Inventors: Ronald Allen Ballwin Mo. Charles; Paul Willis St. Charles Mo. Jones; John Florissant Mo. Staples; Joseph Randall Ballwin Mo. Wiegner
Original assignee: McDonnell Douglas Corp
Current assignee: McDonnell Douglas Corp
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1983-12-29
Also published as: LU77207A1; DD130177A5; US4116775A; ZA77572B; SE7704026L; FR2350393B1; GB1539627A; PL197837A1; NL7702197A; FI771326A; AU2210777A; IT1084484B; RO75869A; BE853938A; JPS5910188B2; CA1066911A; ES458193A1; NO770398L; BR7702002A; JPS52134075A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen einer Karte, welche mindestens einen ein Kulturmedium y> enthaltenen Schacht besitzt, wobei in dieser Karte eine Probe zur Bestimmung der Stoffwechselaktivität von eventuell in der Probe liegenden Mikroorganismen eingeführt ist.

Zur Erfassung von Mikroorganismen in Proben werden Karten oder Küvetten mit Schächten verwendet, in die stark selektive entwässerte Kulturmedien gefüllt sind. Klinische Proben werden in Salzlösung verdünnt und die so gebildete Verdünnung in die Karten eingefüllt, wo sie sich mit den selektiven Medien in den hn Schächten mischen und sie rehydrieren. ledes Medium ist dahingehend selektiv, daß es für einen bestimmten Mikroorganismus selektiv wirkt. Wird dieser Mikroorganismus im rehydrierten Medium metabolisiert, dann erfährt das Medium eine optische Änderung, und zwar gewöhnlich eine Zunahme der Trübung oder eine Farbänderung, die erfaßt wird, indem Licht durch den das rehydrierte Medium enthaltenden Schacht geschickt und die Lichtintensität hinter dem Schacht gemessen wird. Durch Mischen von Antibiotika mit dem Medium ist es möglich, die Empfindlichkeit eines identifizierten Mikroorganismus auf verschiedene Antibiotika zu bestimmen, denn wenn ein Antibiotikum wirkt, dann behält das Kulturmedium, in dem es sich befindet, die ursprünglichen optischen Eigenschaften im wesentlichen bei.

Jede Karte weist zusätzlich zu den die selektiven Medien enthaltenden Schächten Segmente auf, um eine Identifikation zu ermöglichen. Diese Segmente, die in den meisten Fällen als arabische Zahlen vorliegen, lassen sich maschinell leten, indem Licht durch die Karte projiziert wird. Wird der Lichtstrahl unterbrochen, liegt ein Identifizierungssegment vor. Zuweilen sammeln sich Fremdkörper auf der Karte an den Identifizierungssegmenten an, schatten einen Teil des Lichts ab und führen damit zu Ablesefehlern. Auch können Fehlmarkierungen zu Fehlablesungen führen.

Die Schächte der Karten und die zu ihnen führenden Füllkanäle sind gegen die umgebende Atmosphäre abgeschlossen. Jede Karte wird mit der verdünnten Probe beschickt, indem der Schacht evakuiert und dann die evakuierte Luft durch die verdünnte Probe ersetzt wird. Ein kleines Luftvolumen verbleibt im allgemeinen in der Karte. Diese eingeschlossene Luft kann sich als Bläschen in einem oder mehreren Schächten sammeln. Bläschen erscheinen einer automatischen Leseeinrichtung jedoch opak, so daß sie eine Stoffwechselaktivität anzeigen, wo eine solche nicht stattfindet Weiterhin erzeugen einige Mikroorganismen beim Stoffwechsel Gas, das seinerseits eine Blase bewirkt, die ebenfalls eine täuschende Ablesung hinsichtlich der Lichtübertragungseigenschaften des rehydrierten Mediums verursacht

Ein Band, das die Enden der Schächte abdeckt, beult sich für gewöhnlich nicht nach außen zu einer konvexen Gestalt aus, während die Karte bei erhöhter Temperatur inkubiert wird, so daß die optischen Eigenschaften der Säule, durch die Licht projiziert wird, geändert werden, was ebenfalls Fehler verursacht Dieses Ausbeulen basiert teilweise auf der Wärmeausdehnung des Bandes und teilweise auf der natürlichen Erzeugung von Gasen, die sich beim Stoffwechsel einiger der Mikroorganismen ergeben. Auf jeden Fall findet das Ausbeulen bzw. die sogenannte Linsenbildung über einen Zeitraum von zwei bis drei Stunden statt und das Band behält danach seine verzerrte Gestalt bei.

Ein zu Anfang des Zeitraums abgelesener Wert läßt sich daher nicht mit einem nachfolgend abgelesenen Wert vergleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, daß sie die bzw. das Bläschen in dem mindestens einem Schacht der Karte übersieht und Ablesungen ergibt, die die optischen Eigenschaften der rehydrierten Medien in den Schächten ohne Verzerrungen angeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen die Karte tragenden Lesekopf, einen auf dem Lesekopf einer Oberfläche der Karte zugewandt so angeordneten Lichtsender, daß das von ihm ausgesandte Licht durch den Schacht geworfen wird, durch eine Vielzahl von Lichtdetektoren, die auf dem Lesekopf angeordnet der gegenüberliegenden Oberfläche der Karte zugewandt und mit dem Lichtsender so ausgerichtet sind, daß sie von diesem beleuchtet werden, sofern sie nicht abgeschattet sind, und die jeweils dann

ein der Intensität des auf sie fallenden Lichts proportionales Signal liefern, wenn die Karte in eine Lage gebracht ist, in der der Schacht mit dem Lichtsender fluchtet, durch weitere Lichtsender, die an dem Lesekopf se angeordnet sind, daß sie mit verschiedenen Stäben eines Identifizierungssegments auf der Karte ausgerichtet werden können und eine Vielzahl von gegenüberliegenden Lichtdetektoren beleuchten können, wobei für jeden weiteren Lichtsender ein eigener Lichtempfänger vorgesehen ist, so daß die ι» Lichtempfänger, die zu Markierungen aufweisenden Stäben ausgerichtet sind, Licht geringerer Intensität erhalten, als Lichtempfänger, die zu Stäben ohne Markierungen ausgerichtet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemä-Ben Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Wahrscheinlichkeit, daß Fremdkörper und Fehlmarkierup.gen Fehlablesungen der Kennzeichnung der Karte ergeben, erheblich verringert 20"

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun im einzelnen anhand der Zeichnungen erläutert In letzteren ist

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen 2=, von Karten mit medizinischen Proben, wobei eine Karte aus ihrem Halter herausgezogen ist,

F i g. 2 eine Draufsicht einer Karte, in die medizinische Proben eingeführt sind,

Fig.2A eine Draufsicht einer Karte, wie sie zur m Bestimmung der Empfindlichkeit auf Antibiotika einsetzbar ist

F i g. 3 eine Ansicht eines Schnitts der Karte gemäß der Linie 3-3 in F ig. 2,

Fig.4 eine Perspektivdarstellung einer Beschikkungseinrichtung für die Karte, in die gerade eine Karte eingesetzt ist,

Fig.5 ebe Ansicht eines Schnitts entlang der Linie 5-5 der F i g. 1, die eine Auszieheinheit und deren Halter in einem Seitenriß zeigt, ·»<>

F i g. 6 eine Schnittdarstellung eines Lesekopfes, der Teil der Auszieheinheit ist,

F i g. 7 ein Längsschnitt des Lesekopfes,

Fig.8 line Ansicht eines Schntts des Lesekopfes entlang der Linie 8-8 der F ig. 7,

Fig.9 eine Ansicht eines Schnitts des Lesekopfes entlang der Linie 9-9 der F i g. 7,

Fig. 10 eine Draufsicht des Lesekopfes in der zum Ausziehen einer Karte aus dem Halter geeigneten Stellung, so

F i g. 11 eine Draufsicht des Lesekopfes mit vollständig aus dem Halter herausgezogener Karte,

F i g. 12 eine Ansicht des Lesekopfes gemäß der Linie 12-12 der Fig.6, wobei Identifikationssegmente und Schächte für Kulturmedien einer Karte mit Lichtsendem am Lesekopf in Ausrichtung sind,

F i g. 13 eine Ansicht des Lesekopfes gemäß der Linie 13-13 der Fig.6, wobei die Identifizierungssegmente und die Schächte einer Karte mit Lichtempfängern am Lesekopf ausgerichtet sind,

F i g. 14 eine Schnittdarstellung eines der Lichtsender und Lichtdetektoren mit derart zwischen diesen angeordneter Karte, daß Licht des Lichtsenders durch ein Identifizierungssegment auf die Karte fällt,

Fig. 15 eine Schniir.nsicht des Lesekopfes, wobei zwischen einem der Lichtsender und dem entsprechenden Lichtdetektor eine Karte so angeordnet ist, daß das Licht des Lichtsenders inrch den Schacht der Karte fällt und

F i g. 16 ein Diagramm, das eine typische kompensierte Ablesungskurve der erfindungsgemäßen Maschine sowie die durch Linsen- und die Bläschenbildung verursachten Verzerrungen zeigt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung A gemäß F i g. 1 dient zum Prüfen von Karten C, in die Proben eingeführt sind, von denen angenommen wird, daß sie schädliche Mikroorganismen enthalten. So enthält eine Karte C getrocknete selektive Medien, die von der verdünnten Probe jeweils rehydriert werden. Wenn in der Probe ein Mikroorganismus vorliegt, für den eines der Medien selektiv ist, ändern sich die optischen Eigenschaften dieses speziellen rehydrierten Mediums, während der Mikroorganismus während der Inkubationszeit seinen Stoffwechsel vollzieht In der Vorrichtung A wird Licht durch das Medium gesandt, wobei Änderungen der Lichtübertragungseigenschaften des -ehydrierten Mediums erfaßt werden. Weiterhin sind vun der Vorrichtung A auf den Karten C angebrachte Identifizierungssegmente sowie die zehn Grundzahlen — arabisch geschrieben — erfaßbar, und zwar ebenfalls durch Lichtprojektion durch die Karten C.

Die Vorrichtung A weist einen Halter H sowie eine Auszieheinheit £(Fi g. 5) auf, die mit einer Leseeinrichtung R ausgerüstet ist, die das Identifizierungssegment auf der Karte C abliest und die rehydrierten Medien auf Änderungen der Lichtübertragungseigenschaften untersucht Der Halter //trägt eine Vielzahl von Karten Cin einer Reihe und mit fluchtenden Rändern. Alle Karten C der Reihe weisen die gleiche Orientierung auf. Die Auszieheinheit £ zieht die Karten einzeln aus der Reihe heraus. Während des Herausziehens wird jede Karte C von der Leseeinrichtung R geprüft Hierbei wird auch jedes rehydrierte Medium separat und periodisch überprüft.

Die Vorrichtung A wird von einem Rechner K (F i g. 5) gesteuert, der die von der Leseeinrichtung R abgegebenen Medien- und Markierungsdaten aufnimmt und so korreliert, daß die von einem bestimmten rehydrierten Medium einer bestimmten Karte C genommenen Medien- bzw. Ablesedaten in einer bestimmten Reihenfolge organisiert werden. Auf diese Weise läßt sich feststellen, ob Änderungen der Lichtübertragungseigenschaften des jeweiligen Mediums aufgetreten sind.

Zur Aufnahme in der Vorrichtung A sind zwei Arten von Karten C geeignet, und zwar Karten C/ gemäß F i g. 2 und Kartei, C₅ gemäß F i g. 2a. Die Karten C, dienen zur Identifizierung von Mikroorganismen in d<in eingeführten Proben, während mit den Karten C₁ die Wirkung von Antibiotika auf mit der Karte Q bereits identifizierte Mikroorganismen festgestellt wird. Die Karten C, und G sind äußerlich identisch gestaltet.

Wie die F i g. 2 und 3 verdeutlichen, besteht die Karte C aus einer rechteckigen, durchsichtigen Platte 2 aus Kunststoff, die vorzugsweise eine Länge von 91,186 mm, eine Breite von 56,896 mm und eine Dicke von 3,175 mm aufweist. An der Vorderkante der Platte 2 sind zwei sich nach außen öffnende Paßkerben 4 i;nd an jeder Seitenkante ein Greifschlitz 6 nahe zur Vorderkante vorgesehen. Entlang einer Seitenkante der Platte 2 ist ein stufenförmiger Absatz 8 vorgesehen, während die andere Seitenkante eine flache Haltekerbe 9 sowie ein Paar Einfüllbohrungen 10 aufweist, in die abdichtende Verschlußelemente 12 aus elastomerem Material eingepaßt sind. Jede Einfüllbohrung 10 kommuniziert mit einer seDaraten Aufniihmekammer 14. die sich

jeweils zu der oberen der beiden Hauptflächen der Platte 2 hin öffnen.

Die Platte 2 weist weiterhin eine Vielzahl Schächte 16 auf, die sich vollständig durch die Platte 2 erstrecken und jeweils kreisrunde Öffnungen aufweisen. Jeder Schacht 12 ist etwas konisch gestaltet und hat an der oberen Fläche der Platte 2 einen größeren Querschnitt als an der unteren Fläche. Die Schächte 16 sind in vier zur Vorderkante der Platte 2 parallelen Reihen angeordnet. Jeder Schacht 16 ist mit einem Paar Überlaufkanälen 18 versehen, die sich strahlenartig zur Vorderkante hin erstrecken und vollständig durch die Dicke der Platte 2 hindurchlaufen. Die Schächte 16 der ersten drei Reihen sind mit der ersten Aufnahmekammer 14 über einen Einfüllkanal 20 verbunden, der in Form einer engen, flachen, sich zur oberen Fläche der Platte 2 öffnenden Nut ausgebildet ist. Jeder Schacht 16 ist über einen Zweigkanai mit dem Einfüükanai 20 verbunden, so daß die Schächte 16 der ersten drei Reihen voneinander getrennt sind. Die Schächte 16 der letzten Reihe sind mit der zweiten Aufnahmekammer 14 über weitere Einfüllkanäle 22 verbunden, die sich ebenfalls zur oberen Fläche der Platte 2 hin öffnen und so angeordnet sind, daß die Schächte 16 dieser Reihe getrennt voneinander mit der zweiten Aufnahmekammer 14 verbunden sind.

An der Unterseite des stufenförmigen Absatzes 8 der Platte 2 ist ein Identifizierungselement 24 in Form einer sehr flachen Ausnehmung vorgesehen, die der Zahl »8« in arabischer Schreibform entspricht. Das Identifizierungssegment 24 ist aus einem oberen, mittleren und unteren Stab, die zueinander parallel liegen, sowie aus vier Seitenstäben gebildet, die die Enden des oberen, mittleren und des unteren Stabs miteinander verbinden. Das Identifizierungssegment 24 ist getupft ausgebildet, so daß auf die Oberfläche eines der Stabs aufgebrachte Tintenmarkierungen dort gleichmäßig haften. Das !dentifizierungssegment 24 bildet den Umriß, innerhalb dessen sich jede der zehn Grundzahlen markieren läßt. Darüber hinaus sind ein oder mehrere lichtundurchlässige Kodesegmente 26 auf die Platte 2 aufgebracht, die mit dem oberen oder dem unteren Seitenstab oder dem oberen, mittleren oder unteren Stab des Identifizierungselementes 24 ausgerichtet sind. Die Kodesegmente 26 dienen zur Kennzeichnung der Art des Tests, für den die jeweilige Karte C gedacht ist Im Fall einer Identifizierungskarte Q kann ein Kodesegment 26 an einem Ort anzeigen, daß diese Karte C₁ für die Analyse von Urinproben gedacht ist, während ein Kodesegment 26 an einer anderen Stelle anzeigt, daß die Karte eine Halsprobe enthält Hinter den Kodesegmenten 26 befindet sich weiterhin eine Folge von zur Identifizierung von Patienten dienender Segmente 28, die in einer Reihe parallel zur Seitenkante der Karte C angeordnet sind. Jedes Identifizierungseiement 28 ähnelt wiederum der Zahl »8« in Blockschrift. Die Segmente 24,26 und 28 liegen in einer Reihe parallel zum stufenförmigen Absatz 8.

Alle Schächte 16 können rehydrierte Kulturmedien enthalten, die bei Rehydrierung die optischen Eigenschaften des Schachts 16 ändern, aber nur dann, wenn sie die Mikroorganismen am Leben erhalten, für die sie jeweils spezifisch sind. Zum Beispiel kann ein Schacht 16 ein Kulturmedium enthalten, das spezifisch für Pseudomonas aeruginosa ist, während ein anderer Schacht 16 ein Kulturmedium enthält, das für Staphylococcus aureus spezifisch ist. Die Änderung der optischen Eigenschaften ist üblicherweise das Ergebnis einer verstärkten Trübung oder einer Farbänderung. Einige der Schächte 16 können auch als Bezugsnormale leer bleiben.

Jede Hauptfläche der Platte 2 ist mit einem transparenten Band 30 bedeckt, das die Öffnungen der Schächte 16 und der Überlaufkanäle 18 und auf der oberen Fläche zusätzlich die Aufnahmekammer 14 und die Einfüllkanäle 20 und 22 vollständig abdeckt und gegen die umgebende Atmosphäre verschließt und

ίο somit ein Eindringen von Verunreinigungen in die Schächte 16 verhindert. Die Bänder 30 lassen zwar Luft in die Schächte 16 eindringen, ihre Durchlässigkeit ist jedoch so gering, daß weder Wasser- noch Mikroorganismen aus den Schächten 16 entweichen können. Die

ι') Luft kann jedoch nur so langsam durch die Bänder 30 dringen, daß das Schachtinnere unter einen Unterdruck von mindestens 711 mm Hg für eine Zeitdauer von mindestens 3 Γη in ScizbäT iSi.

Die Karte Cwird mit einer verdünnten Probe in einer Beschickungsvorrichtung L (Fig.4) beschickt, die ein flaches Unterteil 32, ein kurzes und ein langes Rohr 34 bzw. 36, die vom Unterteil 32 aufwärts parallel zueinander vorstehen, und ein Paar parallele Führungsstege 38 zwischen dem Unterteil 32 und dem kurzen

-'5 Rohr 34 aufweist. Der Abstand zwischen den Führungsstegen 38 ist geringfügig größer als die Dicke der Karte C, so ds,,* die Karte C zwischen die Führungsstege 38 eingesetzt werden kann. Hohlnadeln 40 und 42 stehen jeweils radial vom unteren Ende der Rohre 34 bzw. 36 in den Raum zwischen den Führungsstegen 38 vor. Der Abstand zwischen den Hohlnadein 40 und 42 ist gleich dem Abstand zwischen den Einfüllbohrungen 10 in der Platte 2, während der Abstand zwischen der Hohlnadel 42 und dem Unterteil 32 gleich dem Abstand zwischen

J5 der hinteren Kante der Karte C und der hinteren Einfüllbohrung 10 ist. Wenn die Karte C zwischen die Führungsstege 38 so eingesetzt wird, daß ihre hintere Kante auf dem Unterteil 32 zur Auflage kommt und die Einfüllbohrungen 10 den Rohren 34 und 36 zugewandt sind, fluchten die Hohlnadeln 40 und 42 mit den Verschlußelementen IZ Die Karte C wird zwecks Kopplung mit der Beschickungsvorrichtung L gegen das Rohr 34 hin geschoben, bis die Hohlnadeln 40 und 42 die Verschlußelemente 12 durchstoßen. Auf diese Weise wird eine Strömungsverbindung zwischen dem Innern der Rohre 34 und 36 und dem Innern der Karte C hergestellt. Das obere Ende jedes Rohrs 34 bzw. 36 ist offen und mit einem abnehmbaren Schachtelement 44 versehen, das einen als Filter dienenden Wattepropf 46 enthält.

Die Probe wird in einer 0,5%igen Kochsalzlösung (NaCI) verdünnt, und die gebildete Verdünnung wird dann in das kurze Rohr 34 eingefüllt. Ein bekanntes Volumen reiner Salzlösung wird in das längere Rohr 36 gefüllt, und dann eine bekannte Menge der Verdünnung aus dem kurzen Rohr 34 mittels einer Pipette entnommen und in das lange Rohr 36 gegeben, so daß eine weitere Verdünnung stattfindet Danach werden die Schachtelemente 44 auf die Rohre 34 und 36 aufgesetzt und die Beschickungsvorrichtung L mit der Karte C in eine Unterdruckkammer eingesetzt, in der der Druck auf etwa 711 mm Hg reduziert wird, so daß die Luft in den Schächten 16, den Überlaufkanälen 18, den Einfüllkanälen 20 und 22 und den Aufnahmekammem 14 durch die Hohlnadeln 40 und 42 aus der Karte C entweicht und durch die Verdünnung in den Rohren 34 und 36 aufperlt Der Unterdruck wird etwa 3 min aufrechterhalten. Danach ist die Oberfläche der

^l0

Verdünnungen wieder dem normalen Umgebungsdruck ausgesetzt, der die Verdünnungen durch die Hohlnadeln 40 und 42 in die Aufnahmekammern 14 der Karte C drückt. Die Verdünnungen strömen durch die Einfüllkanäle 20 und 22 in die Schächte 16, wo sie sich mit den seleLi.ven Kulturmedien mischen und diese rehydrieren. Eventuell eingeschlossene Luft strömt zu den Überlaufkanälen 18, die aufwärts gerichtet sind, wenn di ■ Karte beschickt wird.

Die Karten C, sind den Karten C₁ sehr ähnlich, mit Ausnahme einer geringeren Anzahl Schächte 16 und einer anderen Anordnung der Einfüllkanäle. Weiterhin führen alle Einfüllkanäle zu einer einzigen Aufnahmekammer 14 mit Verschlußelement 12, so daß die Karten C, mit einer Beschickungsvorrichtung gefüllt werden, ^|3 die nur ein Rohr 34 und eine Hohlnadel 40 aufweist Die Schächte der Kafic C, Sind nt einsprechenden Lagen wie die Schächte 16 der Karte C, angeordnet, d. h. beim Übereinanderlegen einer Karte C, und einer Karte C₁ fluchten die Schächte 16 beider. Da die selektiven ^o Medien in den Schächten 16 der Karte C, Antibiotika enthalten, sind die Kodesegmente 26 der Karte C, anders angeordnet, um anzuzeigen, daß diese Karte zur Empfindlichkeiubestimmung auf Antibiotika dient, und um auch die Art des Mikroorganismus anzugeben, an dem dieser Empfindlichkeitstest durchgeführt werden soll.

Die in den Karten C₁ verwendbaren Kulturmedien sind .ach Vermischung mit verschiedenen Antibiotika auch für den Einsatz in den Karten C, geeignet.

Der Halter H trägt die Karten C in einem Stapel, wobei die Hauptflächen der Karten C parallel und beabstandet und die Paßkerben 4 und die Greifschlitze 6 nach außen gewandt sind. Der Stapel der Karten C ist der Auszieheinheit £ zugewandt.

Der Halter H weist ein drehbares Karussel 48 sowie auf diesem Karussel angeordnete Schalen 50 auf (F i g. S). Die Schalen 50 halten die Karten C, während das Karussel 48 die Schalen 50 hält und sie zu einer Ablesestellung dreht, in der sie der Auszieheinheit E zugewandt sind. Wie am besten F i g. 11 zeigt, weist jede Schale 50 einen vorderen Flansch 52! auf, der den Innenraum 54 der Schale 50 umgibt. Die Rückseite des Innenraums 54 ist offen, damit erwärmte Luft durch ihn strömen kann. In den Innenraum 54 stehen von den Seiten her Rippen 56 vor, die eine Vielzahl Schlitze 58 zur Aufnahme der Karten Cbilden. Die Schlitze 58 sind so bemessen, daß die in ihnen aufgenommenen Karten C mit ihren Hauptflächen parallel zueinander und in geringem Abstand voneinander liegen.

An der linken Seite jedes Schlitzes 58 — gesehen in Fig.5 — befindet sich eine Leiste 60, die mit dem stufenförmigen Absatz 8 einer in diesen Schlitz 58 eingesetzten Karte C in Eingriff steht Dk Leiste 60 läßt ein Einsetzen der Karte C in den Schlitz 58 nur in einer bestimmten Orientierung zu, und zwar derart daß die Identifizierungssegmente 24, 26 und 28 abwärts gewandt sind und die Paßkerben 4 und die Greifschlitze 6 nach außen über den Vorderflansch 52 hinaus vorstehen. Seitlich an jedem Schlitz 58 befindet sich ein federnder Haltefinger 62 mit einer Spitze, die in die Haltekerbe 9 der in diesem Schlitz 58 befindlichen Karte Ceinrastet wenn diese voll eingeschoben ist

Der Halter H ist weiterhin mit einer Heizeinrichtung und einem Gebläse 64 versehen, das Warmluft in das Karussel 48 lenkt, aus dem die Warmluft in die Innenräume 54 der Schalen 50 von rückwärts strömt Die Warmluft strömt durch die Zwischenräume

30

35

40

45

50

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60

65 zwischen den Karten Cund somit über die Hauptflächen der Karten C und hält die Karten C auf einer für die Inkubation der in diesen vorhandenen Kulturen geeigneten Temperatur.

Die Auszieheinheit E zieht die Karten C einzeln aus der Schale 50, die sich in der Ablesestellung befindet, heraus und setzt sie wieder in diese ein, so daß eine Leseeinheit R die Identifizierungssegmente 24, 26, 28 und die Schächte 16 prüfen kann. Die Identifizierungselemente 24,26, 28 werden beim Herausziehen der Karten C, die Schächte beim Hereinschieben der Karten C geprüft.

Die Auszieheinheit E weist, wie aus Fig.5 hervorgeht, einen ortsfesten Rahmen 68 und einen Lesekopf 70 auf, der auf dem Rahmen 68 parallel zum Stapel der Karten C in der Schale 50 des in der Lesestellung beimdiiciieii Halters H auf- und abläuft. Diese Bewegung wiro von einem Gleichstrom-Schrittmotor 72 bewirkt, der eine vertikale Gewindespindel 74 treibt, die in einer Mutter 76 an den Lesekopf 70 geführt ist (F ig. 9).

Der Lesekopf 70 (F i g. 5 und 6) weist einen Block 78 mit waagerechten Führungsstangen 80 (F i g. 9) auf, die parallel zu den Schlitzen 58 im Halter H verlaufen und einen Ausziehschlitten 82 (F i g. 7,9 und 10) sowie einen Stellschlitten 84 tragen, die beide entlang der Führungsstangen 80 laufen. Der Stellschlitten 84 kann sich weiterhin relativ zum Ausziehschlitten 84 parallel zu den Führungsschienen 80 bewegen. Zwischen den beiden Schlitten 82 und 84 befinden sich Schraubendruckfedern 85 (Fig.9), die die Schlitten 82 und 84 auseinanderdrücken. Der Stellschlitten 84 weist Anschläge auf, die seine Bewegung vom Ausziehschlitten 82 weg begrenzen. Die Schlitten 82 und 84 werden auf den Führungsschienen 80 von einem weiteren Gleichstrom-Schrittmotor 86 bewegt, der eine waagerechte Gewindespindel 88 dreht, die zwischen den beiden Führungsstangen 80 liegi und in einer Mutter 90 im Ausziehschlitten 82 geführt ist.

Der Ausziehschlitten 82 weist zwei Arme 92 (Fig. 7 und 10) auf, die auf- und vorwärts vorstehen und an ihren Enden mit Greifklauen 94 versehen sind. Die Größe der Greifklauen 94 und ihr gegenseitiger Abstand sind so gewählt, daß sie beim Herabsenken zu den Karten C in die Greifschlitze 6 der Karten C (Fig. 10) einlaufen. Auf den Stellschlitten 84 ist eine Stellplatte 96 aufgeschraubt, die über der oberen Fläche des Blocks 78 auf dem Lesekopf 70 liegt. Die Stellplatte 96 ist mit zwei vorstehenden Nasen 98 versehen, die auf der gleichen Höhe wie die Greifklauen 94 liegen und mit den. Paßkerben 4 in den Karten C fluchten. Die Druckfedern 85 sind so angeordnet, daß sie die Nasen 98 gegen die Greifklauen 94 beaufschlagen. Wenn der Ausziehschlitten 82 sich in der vordersten Lage befindet, in der die Greifklauen 94 sich an den Greifschlitzen 6 der Karten C (Fig.7, 9 und 10) befinden, liegt der Stellschlitten 84 an einer Anschlagfläche auf dem Block 78 an. In dieser Lage des Stellschlittens 84 liegen die Nasen 98 der Stellplatte 96 etwas vor den Paßkerben 4 der Karten C(F ig. 10).

Wenn der Lesekopf 70 durch den Schrittmotor 72 zwecks Eingriffs der Greifklauen 94 in die Greifschlitze 6 einer Karte Cgesenkt und der weitere Schrittmotor 86 eingeschaltet worden ist um den Ausziehschlitten 82 zurückzuziehen, ziehen die Greifklauen 94 die Karte C nach außen und legen dabei die Paßkerben 4 über die Nasen 98 des Stellschlittens 84. An diesem Punkt stehen die Nasen 98 voll bis zur Wurzel der Paßkerben 4 vor

und der Stellschlitten 84 wird von dem Ausziehschlitten 82 nach hinten gezogen, wobei die Antriebskraft sich durch die Karte Chindurch überträgt. Der Stellschlitten 84 läuft gemeinsam mit dem Ausziehschlitten 82 (Fig. 11) und hält dabei eine konstante Kraft auf der Vorderseite der Karte C aufrecht, die von den Druckfedern 8* ausgeübt wird. Die Federkraft hält die Karte C in einer vorbestimmten Zuordnung zum Lesekopf 70.

Der Block 78 des Lesekopfes 70 weist zwei Steuerstangen 100, 102 (F i g. 8, 9) auf, die an ihm unter den Schlitten 82, 84 befestigt sind und entlang ihres oberen Randes Kerben 104 (F i g. 6, 7) aufweisen. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kerben 104 der Steuerstange 100 ist gleich dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Identifizierungselementen 24, 26 und 28 auf der Karte C sowie während der Abstand zwischen den Kerben 104 der Steuerstange 102 gleich dem Abstand zwischen den Reihen der Schächte 16 in der Karte C ist. Die Steuerstange 100 wird von einem gegabelt ausgeführten optischen Schalter 106 (F i g. 7,8) überwacht, der auf dem Stellschlitten 84 sitzt und den weiteren Schrittmotor 86 beim Wegziehen des Ausziehschlittens 82 vom Halter H, d. h. während des Herausziehens einer Karte C, steuert. Ein Arm des Schalters 106 trägt eine Leuchtdiode, die auf eine Seite der Steuerstange 100 gerichtet ist, während der andere Arm auf der gegenüberliegenden Seite der Steuerstange 100 liegt und einen Fototransistor trägt, der auf die Leuchtdiode gerichtet ist. Normalerweise sind die Leuchtdiode und der Fototransistor dem lichtundurchlässigen Teil der Steuerstange 100 zugewandt. Wenn der Schalter 106 sich jedoch bewegt, kann sich eine der Kerben 104 zwischen der Leuchtdiode und dem Fototransistor befinden. In diesem Fall fällt Licht der Leuchtdiode auf den Fototransistor, der ein Signal erzeugt, das auf dem Rechner eingegeben wird, der den Schrittmotor 86 kurzzeitig anhält. Die Steuerstange 102 wird auf entsprechende Weise mit einem weiteren optischen Schalter 108 (F i g. 6 und 8) überwacht, der ebenfalls auf dem Stellschlitten 84 sitzt und den Schrittmotor 86 steuert, während dieser den Ausziehschlitter. 82 zum Halter H zurückbewegt. Immer dann, wenn der Schalter 108 eine Kerbe 104 in der Stetierstange 102 erreicht, wird dem Rechner K ein Signal eingegeben, so daß der Schrittmotor 86 dann kurzzeitig angehalten wird.

Der Ausziehschlitten 82 trägt eine Anschlaglasche 110 (Fig.6), die normalerweise vom Schalter 103 entfernt liegt. Wenn die Karte C sich jedoch ihrer vollständig eingeschobenen Stellung nähen, kommen der Stellschlitten 84 und der auf ihm befindliche Schalter 108 in den Stillstand, während der Ausziehschlitten 82 weiterläuft, und zwar so lange, bis die Anschlaglasche 110 zwischen die Leuchtdiode und den Fototransistor des Schalters 108 einläuft und den Lichtstrahl unterbricht. Dann wird ein Signal an den Rechner K gegeben, der daraufhin den Schrittmotor 86 und den von diesem angetriebenen Ausziehschlitter. 82 anhält

Die obere Fläche des Blocks 78 des Lesekopfes 70 ist größtenteils flach. Die Karte C bewegt sich unmittelbar über diese flache Fläche (F i g. 11), während sie aus dem Halter H hinausgezogen und danach wieder in ihn eingesetzt wird. Der Block 78 weist in Nähe seiner Stirnwand eine Vertiefung 112 auf (F i g. 10).

Die Leseeinheit R wird vom Lesekopf 70 (Γ i g. 7 und 10) getragen und prüft bei jedem kurzzeitigen Anhalten der Kaite C während ihres Herausziehens aus dem Halter /-/eines >i;r Identifizierungselemente 24, 26, 28. In dieser Hinsicht bestimmen die Steuerstange 100 und der Schalter 1G6 das Herausziehen der Karte C. Eine kurzzeitige Unterbrechung dieser Herausziehbewegung erfolgt immer dann, wenn der Schalter 106 eine Kerbe 104 erfaßt. Die Leseeinheit R prüft desgleichen die Schächte 16, und zwar bei jedem kurzzeitigen Anhalten während der Einsetzbewegung der Karte C in den Halter H. Diese kurzzeitigen Unterbrechungen des

ίο Bewegungsablaufs treten immer dann auf, wenn der optische Schalter 108 eine Kerbe 104 in der Steuerstange 102 erfaßt. Auf diese Weise ist es möglich, die Schächte 16 reihenweise zu überprüfen.

Die Leseeinheit weist eine Isolierstoffplatte 116 (Fig. 10,12) auf, die in die Vertiefung 112 des Blocks 78 des Lesekopfes 70 zusammen mit einer Schutzabdekkung 118 aus Glas (Fig. 14, 15) hineinpaßt. Die obers.· Fläche der Schutzabdeckung 118 liegt geringfügig tiefer als die flache obere Fläche des Blocks 78. Die Platte 116

-° enthält sieben Lichtsender 120 (Fig. 12) in Form von Leuchtdioden, die ihr Licht nach oben strahlen. Die Anordnung der Lichtsender 120 ist derart, daß die Identifizierungssegmente 24,26,28 auf der Karte Cüber sie laufen, während die Karte sich über den Block 78 bewegt. Dabei befindet sich bei jedem kurzzeitigen Anhalten der Karte C während ihres Herausziehens jeweils ein anderes Identifizierungssegment 24, 26, 28 unmittelbar über der Gruppe der Lichtsender 120. Die Lichtsender 120 nehmen somit eine verhältnismäßig kleine Fläche auf einer Seite der Isolierstoffplatte 118 ein und sind in Form einer »h« in Blockschrift angeordnet, wobei jeder Lichtsender 120 einem der Balken der Zahl zugeordnet ist. Insbesondere ist die Anordnung der Lichtsender derart, daß bei Stellung eines der Identifizierungselemente 24, 28 unmittelbar über der Gruppe der Lichtsender 120 jeder Stab des ideniifizierungscicmcnics 24 oder 28 sich über einem zugeordneten Lichtsender 120 befindet. Jeder Stab dieses Segments, der mit Tinte opak abgedeckt ist,

■»ο schattet den darunter befindlichen üchtsender 120 ab, so daß über der Karte C nur die Lichtsenoer 120 der nicht markierten Stäbe sichtbar sind. Die Kodesegmente 26 sind zu dem oberen, mittleren und unteren Lichtsender 120 oder zu den vier Lichtsendern 120 an

⁴> der Seite der Gruppe ausgerichtet. Wenn die Karte C am ersten Kodesegment 26 in den Stillstand kommt, wird nur derjenige Lichtsender 120 abgedeckt, der unter dem Segment 26 liegt. Das gleiche gilt, wenn die Karte C anhält, für die nachfolgenden Kodesegmente 26 über

so der Gruppe der Lichtsender 120.

Zusätzlich zu den Lichtsendern 120 enthält die Isolierstoffplatte 116 fünf weitere Lichtsender 122 (F i g. 12), die in einer Reihe quer über die Platte 116 und ebenfalls aufwärts strahlend angeordnet sind. Die Reihe verläuft quer zu der Richtung, in der die Karte C über die Platte 116 läuft und der Abstand zwischen den Lichtsendern 122 ist gleich dem Abstand zwischen den einzelnen Schächten 16 der Reihe in der Karte C. Weiterhin sind die Lichtsender 122 bezüglich der Kerben 104 in der Steuerstange 102 so angeordnet, daß die Steuerstange 102 ein kurzzeitiges Anhalten der Karte C verursacht, wenn eine Reihe Schächte 16 sich unmittelbar über der Reihe der Lichtsender 122 befindet Wenn dies der Fall ist, werfen die Lichtsender

6¹- 122 Licht durch die Schächte 18 der Reihe, wobei in den meisten Fällen die Lichtstärke des durchtretenden Lichtes ein Maß für die Stoffwechselakf'vität im Schacht 16 ist Die Lichtsender 120.122 sollten Licht mit

einer Wellenlänge von 660 nm aussenden.

Die Leseeinheit R weist eine weitere Isolierstoffplatte 124 (Fig. 6, 8 und 11) auf. die über der Vertiefung 112 liegt, wobei der Abstand zwischen der flachen Oberseite des Blocks 78 und der Unterseite der Platte 124 etwas größer als die Dicke der Karten C, so daß die Karten C, die aus dem Halter H herausgezogen werden, zwischen den beiden Isolierstoffplatten 116, 124 hindurchlaufen. Die Isolierstoffplatte 124 ist scharnierartig mittels Stiften 126 am Block 78 befestigt, die rückwärtig der Vertiefung 112 liegen, so daß die Platte 124 aufgeschwenkt werden kann, um die Vertiefung 112 und die in ihr befindliche Platte 116 offenzulegen. Wenn die Platte 124 sich in ihrer unteren bzw. Arbeitslage befindet, ist sie mittels durch sie hindurchführende und in den Block 78 greifende Paßstifte 128 genau auf der Platte 116 ausrichtbar. Die Platte 124 wird in ihrer unteren Lage durch übergreifende Klammern 130 (Fig.6) gehalten, die an den Seiten des Blocks 78 befestigt sind.

Die Isolierstoffplatte 124 weist ein Deckglas 132 (Fig. 14,15) auf,das abwärts unmittelbar dem Deckglas 118 der Isolierstoffplatte 116 zugewandt ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Deckgläsern 118, 132 etwas größer ist als die Dicke der Karten C, so daß eine Karte C zwischen ihnen hindurchtreten kann. Die Isolierstoffplatte 124 weist sieben Lichtempfänger 134 (Fig. 13) und fünf weitere, Schächte 16 zugeordnete Lichtempfänger 136 auf, die Licht erfassen können und dem Rechner KSignale liefern, die der Intensität des auf sie fallenden Lichts entsprechen. Die Lichtempfänger 134 liegen jeweils einem bestimmten Lichtsender 120 gegenüber und werden von diesem beleuchtet. Die Lichtempfänger 134 sind somit ebenfalls in Form einer »8« in Blockschrift angeordnet. Die^v Lichtempfänger 136 sind zu den Lichtsendern 122 so ausgerichtet, daß jeder LichtciTipfäriger J36 einem bestimmten Lichtsender 122 gegenüberliegt und von ihm beleuchtet wird. Die Lichtempfänger 136 sind in einer Reihe quer zu der Richtung angeordnet, in der die Karte C über den Block 78 läuft. Der vor dem Lichtempfänger 134 liegende Teil « des Deckglases 132 ist mit einer opaken, reflektierenden Beschichtung 137 (F ig. 14) versehen, die jedoch Fenster 137a enthält, so daß sich gegenüber jedem Lichtempfänger 134 eins der Fenster 137a befindet. Die Fenster 137a haben etwa die gleiche Größe und Gestalt wie die zugeordneten Lichtempfänger 134. Durch die reflektierende Beschichtung 137 und die Fenster 137a wird das Licht jedes Lichtsenders 120 auf den entsprechenden Lichtempfänger 134 abgelenkt Das von einem Lichtsender 120 ausgesendete Licht kann somit nicht auf die benachbarten Lichtsender 120 zugeordneten Lichtempfänger 134 fallen, obgleich die Lichtempfänger 134 sehr nahe beieinander liegen.

Jeder Lichtempfänger 134 weist eine Vielzahl Lichtdetektoren 138 (Fig. 14) auf, die in einer Reihe angeordnet sind, so daß einige der Lichtdetektoren 138 gegen die optische Achse χ des von dem entsprechenden Lichtsender 120 ausgesandten Lichtstrahls versetzt sind. Weiterhin entspricht die Orientierung jeder Reihe der Orientierung der Stäbe der Identifizierungssegmen- «> te 24, 26 oder 28, die unter ihnen durchlaufen (F i g. 13). Beispielsweise verlaufen die Reihen der Lichtdetektoren 138 für die Lichtempfänger 136, die über den oberen, mittleren und unteren Stäben der Identifizierungssegmente 24,23 liegen, parallel zur Laufrichtung der Karte über den Block 78, während die Reihen der Lichtdetektoren für die Lichtempfänger 138, die über der. Seitenstäben der Identifizierungssegmente 24,28 liegen.

im rechter, Winkel zur Bewegungsrichtung der Karte C angeordnet sind. Die Lichtempfänger 134 sind somit auch in Form einer arabischen Acht angeordnet. Jeder Lichtempfänger 134 weist vorzugsweise eine Reihe von drei Lichtdetektoren 138 (Fig. 14) auf, die jeweils von einem Fototransistor gebildet werden können, der ein der Intensität des auf ihne fallenden Lichtes entsprechendes Signal abgibt. Die Anordnung der Lichtdetektoren 138 ist so gewählt, daß die Lichtdetektoren 138 jedes Lichtempfängers 134 nur von dem letzterem zugeordneten Lichtsender 120 beleuchtet werden, und nur dann, wenn sie nicht von einem Stab eines der Identifizierungssegmente 24, 26 oder 28 der Karte C abgeschaltet sind. Wenn z. B. die Zahl 3 in Has Identifzierungssegment 24 der Karte C mit deckender Tinte eingeschrieben ist, werden die Lichtdetektoren 138 des oberen, mittleren und unteren Lichtempfängers 138 sowie die Lichtdetektoren 138 der beiden Lichtempfänger entlang einer Seite der eine arabische Acht bildenden Anordnung abgedeckt, wenn die Karte C mit dem Identifizierungssegment 24 zwischen der Gruppe der Lichtsender 120 und der Lichtempfänger 134 liegt. Die opake reflektierende Beschichtung 137 auf dem Deckglas 132 verhindert, daß Licht eines Lichtsenders auf die Lichtempfänger 134 fällt, die einem anderen Lichtsender 120 zugeordnet sind.

Jeder Lichtdetektor 138 der sieben Lichtempfänger 134 Hefen an den Rechner K einen eigenen Ablesewert. Der Rechner K ist so programmiert, daff jeweils zwei von drei Lichtdetektoren eine vorbestimmte Schwelle überqueren müssen, bevor der jeweilige Stab des Identifizierungssegmentes 24,26,28, der gerade geprüft wird, als transparent, d. h. von opaken Markierungen frei eingestuft wird. Eine Verschmutzung d eines der Stäbe der Identifizierungssegmente 24,26,28 kann zwar einen der Lichtdetektoren 138 des diesem Stab zugeordneten Lichtempfängers 134 abdecken, nicht jedoch die beiden übrigen. Diese beiden Lichtdetektoren liefern dann ein über dem Schwellwert liegendes Signal, womit im Wege eines Abstimmverfahrens angezeigt ist, daß dieser zugeordnete Stab nicht markiert ist.

Das gleiche Abstimmverfahren wird hier auch bei entsprechenden Lichtsendern 122 und Lichtempfängern 136 angewendet, da jeder Lichtempfänger 136 eine Vielzahl Lichtdetektoren 140 (F i g. 15) aufweist, die auf den den jeweiligen Lichtempfänger 136 zugeordneten Lichtsender 122 fokussiert sind. Vorzugsweise weist jeder Lichtempfänger 136 vier Lichtdetektoren 140 auf, die in Reihen entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, die quer zur Bewegungsrichtung der Karten C unter der Platte 124 verläuft. Alle Lichtdetektoren 140 eines Lichtempfängers 136 sind somit von der optischen Achse χ des von dem zugehörigen Lichtsender 122 abgegebenen Lichtstrahls versetzt. Die einzelnen Lichtdetektoren 140 der Lichtempfänger 136 stehen mit dem Rechner K in Kontakt und liefern, wenn letztere beleuchtet werden, an diesen Signale, die dem auf sie fallenden Licht proportional sind. Die Intensität des vom Lichtsender 122 ausgesandten Lichtes nimmt beim Durchtreten durch einen Schacht 16 der Karte C ab.

Der Rechner K erfaßt die prozentuale Verringerung der Intensität des von den Lichtdetektoren 140 des Lichtempfängers 136 erfaßten Lichtstrahls gegenüber einem anfänglichen Eichwert. Es wird ein Schwellwert festgesetzt, den sämtliche vier Lichtdetektoren 140 übersteigen müssen, bevor der Rechner K den Schluß

zieht, daß der Schacht 16 den Mikroorganismus enthält, für den dieser Schacht 16 spezifisch ist. Bevor dieser Schwellwert erreicht ist, wird der vom Lichtdetektor 140 abgeleitete Meßwert, der der geringsten Abschwächung der Lichtintensität entspricht, gespeichert und als Ablesewert des Schachtes 16 in diesem speziellen Punkt gewerteL

Eine derartige Abstimmung gewährleistet eine geeignete Prüfung des Schachtes 16 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch dann, wenn sich im Schacht 16 Bläschen b (Fig. 15) bilden. Für gewöhnlich bilden sich Bläschen in mehreren Schächten 10. da es aus praktischen Gründen nicht möglich ist, während der Beschickung unter Unterdruck die gesamte Luft sicher aus den Karten zu entfernen. Während der größte Teil der eingeschlossenen Luft in den Oberlaufkanälen 18 verbleibt, kann ein Teil derselben in einen Schacht 16 strömen und dort ein Bläschen bilden. Weiterhin geben einige der Mikroorganismen während des Stoffwechsels Gase ab, was s> ebenfalls zur Bläschenbildung führen kann. Die Bläschen b erscheinen opak und bewirken, daß die von ihnen abgeschatteten Lichtdetektoren 140 eine sehr starke Schwächung der Lichtintensität registrieren. Die Bläschen nehmen jedoch nicht die gesamte Breite der Schächte 16 ein, in denen sie sich befinden. Folglich ist es erforderlich, den gesamten Öffnungsquerschnitt der Schächte zu überprüfen.

Eine derartige Oberprüfung wird an jedem Schacht 16 in regelmäßigen Abständen von maximal einer Stunde vorgenommen. Gewöhnlich dauert es etwa drei Stunden, bevor sich die Lichtübertragungseigenschaften eines Schachts 16 ändern, wenn angenommen wird, daß die eingeführte Probe den Mikroorganismus enthält, für den das Kulturmedium im Schacht 16 spezifisch ist. Der von den Lichtdetektoren 140 gelieferte Ablesewert des Lichtempfängers 136, der diesen Schacht 16 überwacht, scheint daher einen im wesentlichen konstanten Lichtdurchgang anzuzeigen, wobei die Schwächung des Lichtdurchgangs gegenüber dem Eichwert unter dem -to Schwellwert liegt. In vielen Fällen trifft dies aber infolge einer sogenannten Linsenbildung nicht zu. Die Linsenbildung beruht darauf, daß das Band 30 sich an den Enden der Schächte 16 (F i g. 15) konvex nach außen zu beulen neigt, und zwar hauptsächlich infolge der «5 Ausdehnung der Flüssigkeit oder der Gase in der Karte C bei der Temperaturerhöhung, die während des Inkubationsvorgangs auftritt. Die konvexartige Verzerrung des Bandes 30 an einem Schacht 16 bewirkt, daß mehr Licht vom Lichtsender 122 dieses Schachtes 16 auf die Lichtdetektoren 140 des zugehörigen Lichtempfängers 136 fokussiert wird, als es normalerweise der Fall wäre. Die Linsenbildung tritt am wahrscheinlichsten während der ersten zwei bis drei Stunden auf, d. h. bevor die Mikroorganismen einen wesentlichen Effekt auf das Medium ausüben, und bleibt danach im wesentlichen konstant (Fig. 16). Für die ersten Ablesungen können die Lichtdetektoren 140 daher eine Zunahme der Lichtintensität registrieren= Wenn der Mikroorganismus auf das rehydrierte Medium einzuwirken beginnt, tritt &o eine fortschreitende Abschwächung der Lichtintensität auf, wobei diese Abschwächung bei dem sich aus der Linsenbildung ergebenden Wert beginnt.

Der Rechner K registriert die Zunahme der Lichtdurchlässigkeit entsprechend den ersten Ablesewerten und stellt alle folgenden Ablesewerte so ein, daß diese Zunahme kompensiert wird (Fig. 16). Das heißt der Rechner K stellt die nachfolgenden Ablesewerte so ein, daß sie die wahre Änderung des Anfangswertes darstellen und nicht die Änderung des verzerrten Werts. Wenn z. B. für einen Lichtdetektor 140 zuerst der Wert Null erfaßt wird und die ersten drei Ablesewerte Zunahmen von 5%, 10% bzw. 15% beinhalten, verursacht die Linsenbildung offensichtlich eine Verzerrung von 10%. Wird angenommen, daß die vierte Ablesung eine Zunahme von 4% gegenüber dem Anfangswert darstellt, ist daraus zu schließen, daß Mikroorganismen offensichtlich vorliegen und nach der vierten Stunde die Lichtdurchlässigkeit um 6% (10% — 4%) reduziert haben. Ergibt die fünfte Ablesung eine Absenkung von 9% gegenüber dem Anfangswert, beträgt die tatsächliche Abschwächung 19% (10% +9%).

Der Rechner K führt diese Kompensation automatisch durch, und es wird nur die tatsächliche Abschwächung der Lichtdurchlässigkeit registriert und gespeichert

Für jeden Schacht 16, der abgelesen wird, muß der Speicher des Rechners K folgende Informationen enthalten:

1. Den Ort des Schachts 16 auf der Karte C;

2. die Patientennummer auf der Karte C;

3. den Anfangswert für die Lichtdetektoren 140, die für die Karte Cbenutzt werden;

4. den Schwellwert für den Schacht 16 in dieser bestimmten Karte C;

5. den durch die Linsenbildung verursachten Fehler; und

6. die Zeit, zu der die jeweilige Prüfung erfolgt.

Bei Betrieb der erfindungsgemätßen Vorrichtung wird die Verdünnung der zu untersuchenden Probe mittels der Beschickungsvorrichtung L (Fig.4) unter Unterdruck in die entsprechende Karte C gefüllt, und während des Beschickens fließt die Verdünnung durch die Aufnahmekammern 14 und die Einfüllkanäle 20 und 22 zu den Schächten 16, wo sie sich mit den Kulturmedien in den Schächten mischt und diese rehydriert Etwa eingeschlossene Luft sammelt sich in den Überströmkanälen 18, die während der Beschikkung aufwärts gerichtet sind. Während die Karte C beschickt wird, wird auch die Identifizierung der Patienten auf die Karte C durch Ausfüllen geeigneter Stäbe des Identifizierungssegmentes 28 mit einem Markierstift aufgebracht, der eine opake Tinte abgibt. Diese Markierung befindet sich auf der Unterseite der Karte C und kann nach Umdrehen der Karte C abgelesen werden. Die Zahlen erscheinen infolge der Anordnung der identifikationssegmente 28 als Blockschriftzahlen. Das einzelne Identifikationssegment 24 kann auf entsprechende Weise markiert werden, um mehrere Karten C für den gleichen Patienten voneinander zu unterscheiden. Die Kodesegmente 26 befinden sich bereits auf der Karte C, da sie während der Beschickung der Karte aufgebracht wurden, und geben die Art der Prüfung an* der die jeweilige Karte C unterzogen werden soll.

Nachdem die Karte Cbeschickt und markiert worden ist, wird sie in eine Schale 50 des Halters H durch Einschieben in einen der Schütze 58(Fig. 1) eingesetzt. Die Leiste 60 entlang der linken Seite des Schlitzes 58 läßt ein Einsetzen der Karte C nur in einer Richtung zu. und zwar in der Richtung, in der die Identifzicrungssegmente 24, 26 und 28 abwärts weisen und die Paßkerben 4 und die Greifschlitze 6 über den Vorderflansch 52 des

Halters H (Fig.5) hinaus vorstehen. Viele Karten C lassen sich gleichzeitig in den Halter H einbringen und werden dann der Ober ihre Hauptflächen streichenden Warmluft ausgesetzt (F i g. 5). Die Karten C sind im Halter H so gehalten, daß ihre Ränder miteinander fluchten, wobei der gebüdete Stapel der Auszieheinheit E zugewandt ist

Die Auszieheinheit £ läuft mit eingezogenen Ausziehschlitten 82 abwärts, bis die Greifklauen 94 des Ausziehschlittens 82 unmittelbar über der ersten Karte "> Cliegen. Danach laufen der Ausziehschlitten 82 und der Stellschlitten 84 zum Halter H. Wenn der Stellschlitten 84 an der Anschlagfläche des Blocks 78 ankommt, befinden sich die Nasen 98 in der Nähe der Paßkerben 4 in der ersten Karte C Der Ausziehschlitten 82 läuft jedoch weiter, bis die Anschlaglasche 110 in den optischen Schalter 108 einfährt und dessen Lichtstrahl (Fig.6) unterbricht Geschieht dies, hält der Ausziehschlitten 82 an, wobei seine Greifklauen 94 sich unmittelbar Ober den Greifschlitzen 6 befindea Sodann wird der Lesekopf 70 ausreichend tief herabgesenkt, bis die Greifklauen 94 in die Greifschlitze 6 eingreifen, und die Nasen 98 waagerecht mit den Paßketben 4 (F i g. 10) ausgerichtet sind. Danach wird der Ausziehschlitten 82 zurückgezogen, wobei er die Karte C aus dem Halter H (Fig. 11) herauszieht Zu Beginn dieser Bewegung bewegt sich das Vorderende der Karte C zu den Nasen 98, die in die Paßkerben 4 auf der Karte C einrasten. Wenn dies der FaI! ist, bewegt sich der Stellschlitten 84 zusammen mit dem Ausziehschlitten 82 und übt eine Kraft ,auf die Vorderkante der Karte C aus. Diese Kraft wird von den Druckfedern 85 erzeugt und dient dazu, die Karte C genau in der richtigen winkligen und seitlichen Lage ausgerichtet zu halten, während die Karte Cüber den Block 78 läuft

Der Ausziehschlitten 82 wird vom Schrittmotor 86 angetrieben, der weiterläuft bis der optische Schalter 106 auf dem Stellschlitten 84 auf die erste Kerbe 14 in der Steuerstange 100 trifft Hier hält der Schrittmotor 86 kurzzeitig inne. An dieser Stelle liegt ein durchsichti- *o ger Teil des Kunststoffmaterials der Karte C zwischen den Lichtsendern 120 und* den Lichtempfängern 134. Die Lichtdetektoren 138 jedes LJchtempfängers werden an diesem Punkt geeicht und im Rechner K wird ein Schwellwert festgelegt, den ein vom Lichtdetektor 138 *5 abgeleiteter Ablesewert übersteigen muß, um als Transparenz bewertet zu werden. Das heißt es wird das Fehlen einer Markierung zwischen dem Lichtdetektor 138 eines Lichtempfängers 134 und dem entsprechenden Lichtsender 120 festgestellt. so

Nach Jem Eichen treibt der Schrittmotor 86 den Ausziehschlitten 82 weiter, bis der optische Scheiter 106 auf die nächste Kerbe 104 in der Steuerstange 100 trifft Hier befindet sich das Identifizierungssegment 24 zwischen den Lichtsendern 120 und den Lichtempfängern 134. Auch hier hält der Schrittmotor 86 kurzzeitig inne, während das Identifizierungssegment 24 abgelesen wird. Insbesondere sind die Liehtsender 120 auf die sieben Stäbe des Identifizierungssegmentes 24 gerichtet ist ein Stab nicht markiert, tritt da,s Licht aus dem «> unmittelbar unter diesen Stab liegenden Lichtsender 120 unbehindert durch den Stab und leuchtet die drei Lichtdetektoren 138 des entsprechenden Lichtempfängers 134 aus, so daß die Lichtdetektoren 138 ein Signal abgeben, das den Schwellwert übersteigt (Fig. 14). Da das Abstimmverfahren verwendet wird, kann ein Schmutzteilchen d oder ein Fleck auf einem der Stäbe des Identifizierungssegmentes 24 keine Falsche Ablesung mehr verursachen. Andererseits schattet jeder der Stäbe, der mit opaker Tinte zwecks Markierung einer Zahl im Identifizierungssegment 24 abgedeckt worden ist, den zugeordneten Lichtsendern 120 gegenüberliegenden Lichtempfänger 134 ab. Die Lichtdetektoren 138 dieser Lichtempfänger 134 liefern also kein Signal, das den Schwellwert übersteigt Der Rechner K kann folglich die auf dem Identifizierungssegment 24 erscheinende Zahl erkennen.

Die Identifizierungssegmente 26 und 28 werden auf die gleiche Weise abgelesen, wobei die Karte C jeweils kurzzeitig angehalten wird, wenn jedes aufeinanderfolgende Identifizieningssegment 26 und 28 zwischen den Liehtsender 120 und den Lichtempfänger 134 einläuft Die erhaltenen Ablesewerte liefern dem Rechne. K die Identifizierung des Patienten und die jeweilige Art der Karte C Nachdem das letzte Identifizierungssegment 23 die Lichtsender 120 und die Lichtempfänger 134 (Fig. 11) erreicht hat wird der Schrittmotor 86 umgeschaltet und seine Steuerung an die Steuerstange 102 und den optischen Schalter 108 fibergeben. Der Ausziehschlitten 82 läuft dann in der entgegengegesetzten Richtung und beginnt die Karten C in den Schlitze 58 einzufahren, aus dem er sie zuvor herausgezogen hatte.

Während des Wiedereinsetzens hält der Schrittmotor 86 wiederum kurzzeitig inne, und zwar jedesmal dann, wenn der optische Schalter 108 eine Kerbe 104 in der Steuerstange 102 erfaßt Die erste Kerbe 104 in der Stange 102 bewirkt, daß die Karte C so anhält, daß die erste Reihe der Schächte 16 mit den Lichtsendern 122 und den Lichtempfängern 136 fluchtet Hier erfolgt eine Ablesung, um zu bestimmen, ob sich die Lichtübertragungseigenschaften der Schächte 16 in der ersten Reihe verschlechtert haben. Luftbläschen b m den Schächten 16 erscheinen opak und schatten die Lichtdetektoren 140 hinter ihnen ab. Da jedoch ein Bläschen nicht den gesamten Querschnitt des Schachts 16 ausfüllt, werden einige der Lichtdetektoren 140 des diesem Schacht 16 zugeordneten Lichtempfängers 136, von den entsprechenden Lichtsendern 122 (Fig. 15) beleuchtet Der Rechner K erkennt dann, daß ein Lichtdetektor 140, der eine sehr hohe Absenkung des Lichtdurchtritts anzeigt, hinter einem Bläschen b liegt und überliest folglich den von diesem Lichtdetektor 140 gelieferten Meßwert Der Rechner K hält nur denjenigen Ablesewert des Lichtdetektors 140 fest, dem die geringste Absenkung der Lichtübertragungseigenschaften entspricht

Der Schrittmotor 86 treibt den Ausziehschlitten 82 vorwärts und hält jedesmal inne, wenn eine Reihe Schächte 16 zwischen die Liehtsender 122 und die Lichtempfänger 136 einläuft Hierbei erfolgen jedesmal Ablesungen. Nach dem letzten Anhalten schiebt der Schrittmotor 86 die Karte Cvollständig in den Halter H (Fig. 10) hinein. Während des letzten Teils der Bewegung läuft der Stellschlitten 84 gegen die Anschlagfläche des Blocks 78, während der Ausziehschlitten 82 weiterläuft, bis seine Anschlaglasche 110 in den optischen Schalter 108 des Stellschlittens 84 einläuft und dessen Lichtstrahl (F i g. 6) unterbricht. Damit ist die Behandlung und Ablesung der ersten Karte C beendet.

Nachdem die erste Karte C in die vollständig eingeschobene Lage im Halter Hzurückgekehrt ist, fällt der Lesekopf 70 herab und greift an der zweiten Karte C an, die auf die gleiche Weise herausgezogen und abgelesen wird. Dieser Ablauf wiederholt sich dann für jedf Karte C im Halter H. Nach einem vorbestimmten Intervall, das eine Stunde dauern kann, wird der

gesamte Stapel der Karten C wiederum auf die gleiche Weise geprüft Das Verfahren wiederholt sich in regelmäßigen Abständen von z. B. jeweils einer Stunde, bis etwa 13 Std nach der ersten Ablesung vergangen sind Auf diese Weise entsteht für jeden Schacht ein Satz Ablesewerte, die der Rechner ordnet, vergleicht und analysiert, wobei festgestellt wird ob einer der Schächte den ihm zugedachten Mikroorganismus enthält Wenn die Probe Mikroorganismen enthält, für die das Kulturmedium in einem Schacht 16 spezifisch ist, zeigt der Schacht 16, in dem dieses Kulturmedium vorliegt, eine starke Abnahme der Lichtübertragungseigenschaften (F ig. 16).

Die Mikroorganisen üben in den ersten zwei oder drei Stunden bestenfalls eine geringe Wirkung auf die Kulturmedien aus. Die während dieser Zeit erfaßten Ablesewerte dienen im wesentlichen dazu, eine etwaige Linsenbildung und deren Ausmaß festzustellen (Fig. 16). Die Unsenbildung, die sich durchweg als Zunahme der Livhtintensität bemerkbar macht, weil die Bänder 30 am Ende der Schächte 16 sich konvex aufbeulen, bleibt nach den ersten zwei Stunden im wesentlichen konstant Der Rechner K stellt dann alle nachfolgenden Ablesewerte so nach, daß diese Linsenbildung kompensiert wird Die nachfolgenden Ablesewerte dienen zur Feststellung, ob der Mikroorganismus, den ein bestimmter Schacht 16 erfassen soll, dort auch vorliegt Sämtliche diesem Schacht 16 zugeordneten Lichtdetektoren 140 müssen einen bestimmten Schwellwert übersteigen, bevor der Rechner K die Aazeige des tatsächlichen Vorliegens eines Mikroorganismus gibt Der Schwellwert stellt die minimale prozentuale

ίο Abnahme der Lichtintensität dar, die akzeptiert wird, bevor ein Schacht 16 einen positiven Befund erhält und dieser Wert in den Speicher des Rechners eingegeben wird

Gewöhnlich werden die Karten Q analysiert, wenn das Vorliegen eines Mikroorganismus mittels einer Analyse mit einer Karte Q festgestellt worden ist. Die Schächte 16 der Karte C„ die innerhalb der Aralysenzeit keine oder eine nur geringe prozentuale Abnahme des Lichtdurchgangs zeigen, enthalten Antibiotika, die auf den mit der Karte C-. ermittelten Mikroorganismus wirken.

Die Unterbrechungen, die der Rechner K durchführt lassen sich auch von einem Labortechniker vornehmen.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prüfen einer Karte, weiche mindestens einen ein Kulturmedium enthaltenden Schacht besitzt, wobei in diese Karte eine Probe zur Bestimmung der Stoffwechselaktivität von eventuell

in der Probe vorliegenden Mikroorganismen eingeführt ist, gekennzeichnet durch einen die Karte tragenden Lesekopf (70), einen auf dem Lesekopf (70) einer Oberfläche der Karte zügewandt so angeordneten Lichtsender (122), daß das von ihm ausgesandte Licht durch den Schacht (16) geworfen wird, durch eine Vielzahl von Lichtdetektoren (140), die auf dem Lesekopf (70) angeordnet der gegenüberliegenden Oberfläche der Karte zugewandt und mit dem Lichtsender (122) so ausgerichtet sind, daß sie von diesem beleuchtet werden, sofern sie nicht abgeschattet sind, und die jeweils dann ein der Intensität des auf sie fallenden Lichts proportionales Signal liefern, wenn die Karte in eine Lage gebracht ist, in der der Schacht (16) mit dem Lichtsender (122) fluchtet, daß weitere Lichtsender (120) an dem Lesekopf (70) so angeordnet sind, daß sie mit verschiedenen Stäben eines Identifizierungssegmentes (24; 26; 28) auf der Karte ausgerichtet werden können and eine Vielzahl von gegenüberliegenden Lichtdetektoren (138) beleuchten können, wobei für jeden weiteren Lichtsender (120) ein eigener Lichtempfänger (134) vorgesehen wird, so daß die Lichtempfänger (134), die zu jo Markierungc.i aufweisenden Stäben ausgerichtet sind, Licht geringer lntensi:.'^l.t erhalten, als Lichtempfänger (134), die zv Stäben ohne Markierungen ausgerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- κ zeichnet, daß mindestens einige Lichtdetektoren (140) seitlich von der Schachtachse versetzt sind, so daß Licht, das ein Bläschen im Schacht (16) durchtritt, die versetzt angeordneten Lichtdetektoren (140) beleuchten kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Lichtsender (120) und die zugehörigen Lichtdetektoren (138) in dem Muster einer arabischen Acht angeordnet sind.

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