DE2748923C2

DE2748923C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchendichte in einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2748923C2
Application number: DE2748923A
Authority: DE
Inventors: John Lenneis Redwood City Calif. Haynes; Bernard A. Atherton Calif. Shoor
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1976-11-04
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1982-05-13
Also published as: FR2370276B1; JPS5377584A; AU3007877A; IT1087196B; CA1091350A; AU504450B2; JPS627966B2; GB1588170A; DE2748923A1; FR2370276A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Teilchendichte von Teilchen eines Typs in einer Flüssigkeit, die wenigstens zwei Typen von sich in einer physikalischen Eigenschaft unterscheidenden Teilchen in Suspenion enthält, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein solches Verfahren ist insbesondere anwendbar zur Bestimmung einer der Zählung von Blutplättchen pro Volumeneinheit von Vollblut entsprechenden Zahl, die auch als Dichte oder Konzentration der Blutplättchen bezeichnet werden kann. Diese Dichte oder Konzentration läßt sich außerdem ausdrucken durch Teilchen pro Volumeneinheit oder als Hämatokrit, d. h. Volumenbruchteil. Ein solches Verfahren eignet sich aber auch zur Bestimmung beispielsweise des Gehalts von Pollen, Sperma, Sporen, Bakterien usw. in Flüssigkeiten.

Die Blutuntersuchung ist eine der am weitesten verbreiteten und häufigsten Untersuchungsmethoden bei der medizinischen Diagnose. Normale Standardzählwerte für rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Blutplättchen und andere Bestandteile des Bluts, sowie die statistische Verteilung dieser Zählwerte bei gesunden Personen sind bekannt Diese Zählwerte werden im allgemeinen angegeben als Zählung pro Volumeneinheit oder Dichte. Abweichungen von diesen Standardzählwerten zeigen oft das Vorhandensein einer infektiösen Krankheit oder anderer Störungen im Körper an.

Die Plättchenzählung pro Volumeneinheit stellt ein wichtiges Werkzeug der klinischen Diagnose bei der Blutuntersuchung dar. Größere Abweichungen des Zählwerts an Blutplättchen pro Volumeneinheit von Normalwerten zeigen oft das Vorhandensein einer Krankheit an. so führt beispielsweise Tuberkulose oft zu einer Steigerung der Blutplättchenzahlung, wohingegen andere, akute infektiöse Krankheiten manchmal von einem unter den Normalwerten liegenden Zählweit begleitet sind. Ein wesentlich verringerter Zählwert für Blutplättchen zeigt oft akute Leukämie an. Geringere Senkungen der Blutplättchenzahl können auch auf nachteilige Einwirkungen von Arzneien zurückzuführen sein. Blutplättchen sind kleiner und in geringerer Anzahl

vorhanden als rote Blutkörperchen. Das menschliche Blut enthält normalerweise etwa 5 Millionen rote Blutkörperchen pro Mikroliter Vollblut und nur etwa 250 000 Blutplättchen pro Mikroliter. Die roten Blutkörperchen bestehen üblicherweise aus bikonkaven

ίο Scheibchen von etwa 8 μπι Durchmesser, wohingegen die Blutplättchen rund, oval oder stangenförmig sind und einen Durchmesser von etwa 2—1/2 um aufweisen.

Aufgrund ihrer kleineren Größe und geringeren Anzahl im Vergleich zu roten Blutkörperchen lassen

is sich Blutplättchen in Anwesenheit von roten Blutkörperchen nur schwierig zählen. Es ist jedoch erwünscht, Blutplättchen auch in Gegenwart roter Blutkörperchen zu zählen, weil besondere Verfahren zum Aussondern der Blutplättchen oder zum Zerstören der roten Blutkörperchen vor Ausführung der Blutplättchenzählung zu zusätzlichem Zeitaufwar -J und Kosten führen und außerdem die Zuverlässigkeit der Meßwerte beeinträchtigen würden.

Bei einem bereits bekannten, der eingangs genannten

Gattung entsprechenden Verfahren (Elektromedizin 11 (196f), Nr. 2, S. 80—87) werden von dem einen zweier vorhandener Zähler sämtliche Teilchen und von dem andern Zähler eine bestimmte Art von Teilchen gezählt Von dem einen Zähler wird wahlweise nach tausend oder zehntausend Impulsen ein Scoppimpuls erteilt; dann ergibt die Endmessung die Frequenz für die gerade eingestellte Klasse in Promille der Gesamtzahl. Zur Bestimmung der absoluten Dichte aus der prozentualen Messung ist die Kenntnis des Betrags der Menge der Suspension erforderlich. Bei dem bekannten Verfahren kann die Messung auf eine bestimmte Suspensionsmenge von beispielsweise '/2 ecm bezogen sein. Daher muß der in dem Zählwerk gespeicherte Betrag, auf diese Menge von '/2 ecm bezogen, rechnerisch verarbeitet werden, um die absolute Dichte zu ermitteln. Es müßte beispielsweise zur Bestimmung der Dichte von Blutplättchen eine Multiplikation des Mengenverhältnisses von Blutplättchen zu roten Blutkörperchen mit einem bekannten Wert der Dichte der roten Blutkörperchen durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das eine quantitative Bestimmung der Teilchen des einen Typs unmittelbar ermöglicht ohne daß hierzu im Anschluß an die Zählvorgänge noch Rechenoperationen durchgeführt werden müssen, um die Zahl der Teilchen dieses Typs pro Volumeneinheit, d. h. ihre Dichte, zu ermitteln, !"/iese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in dem Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst

Insbesondere ist dieses Verfahren auf eine Blutprobe unbekannten Volumens zur Bestimmung der Dichte der darin vorhandenen Blutplättchen anwendbar, welche den einen Teilchentyp bilden, wobei die roten Blutkörperchen weitere Teilchentyp sind.

Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung sind in den Patentansprüchen 3 bis 6 angegeben. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des Anspruches 7. Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung dieser Vorrich-. tung sind in den Ansprüchen 8 bis 16 genannt Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin,

daß der Grad der Verdünnung der Suspension unerheblich ist, weil das Volumen der Probe ohne Einfluß auf die Messung ist.

Im folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand der Zeichnungen durch Beispiele näher erläutert.

Fi g. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung zum Berechnen eines Teilchenverhältnisses zum Zwecke der Bestimmung der Blutplättchen-Zählwertdichte.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung der gegenseitigen Zuordnung der Schaltungen nach den Fig. 2A,2B,3und4.

F i g. 2A und 2B sind schematische Blockschaltbilder einer bevorzugten Ausführungsform des Impulserzeugungsteils der Vorrichtung.

Fig. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild des Zähler- und Sichtanzeigeteils der Vorrichtung von Fig. I.

Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform für den Zähler für rote Blutkörperchen der Vorrichtung.

F i g. 5 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Zusammenhangs der in den Fig. 2A und 2B dargestellten, verschiedenen Wellenformen.

F i g. 6 und 7 sind schematische Blockschaltbilder von zwei Schaltungsteilen entsprechend abgeändertem Ausführunesformen.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer abgeänderten Ausführungsiorm eines Schaltungsteils.

Fig.9 ist ein ausführliches Blockschaltbild der Schaltung von Fig. 8.

Die in F i g. 1 dargestellte Plättchenzählvorrichtung besteht aus einem Teilchenabtastwandler 10, durch den eine verdünnte Blutprobe durchgeleitet wird, um einen Strom elektrischer Signale zu erhalten, deren Amplituden in Beziehung stehen zu einer physikalischen Eigenschaft der ermittelten Teilchen.

Der Größenunterschied zwischen roten Blutkörperchen und Blutplättchen stellt eine verhältnismäßig zweckmäßige physikalische Eigenschaft zur Unterscheidung der Teilchen dar. Vermittels zahlreicher bekannter Verfahren und Vorrichtungen lassen sich elektrische Signale erzeugen, deren Amplituden von der Größe der in einer Flüssigkeit bzw. einem flüssigen Medium suspendierten Teilchen wie z. B. von roten Blutkörperchen und Blutplättchen, die in einer verdünnten Vollblutprobe suspendiert sind, abhängig sind. Die Relativänderung der elektrischen Impedanz zwischen zwei in eine leitfähige Flüssigkeit eintauchenden Elektroden beim Durchgang eines Teilchens durch eine öffnung von etwas größeren Abmessungen als dem Durchmesser des Teilchens stellt eines dieser bekannten Verfahren dar. Andere Verfahren beruhen beispielsweise auf der Verwendung von Fotodetektoren.

Der Teilchenabtastwandier 10 ist somit von beliebiger, bekannter Ausführung und muß lediglich der Bedingung genügen, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das eine von der Größe des ermittelten Teilchens abhängige Eigenschaft aufweist Vorzugsweise erzeugt der Teilche"=>btastwandler 10 ein elektrisches Signa!, dessen Amplitude praktisch proportional ist der Größe eines ermittelten Teilchens.

Der Teiichenabtastwandler sollte außerdem in der Weise beschaffen sein, daß möglichst keine Probleme infolge Teüchenrücklauf nach deren Durchgang durch die Abtastzone des Wandlers auftreten. Wenn derartige

Probleme nicht ausgeschaltet sind, ist es schwierig oder sogar unmöglich, in der Probe suspendierte Teilchen unterschiedlicher Größen genau zu zählen. Ein geeigneter Wandler ist beispielsweise in der US-PS 39 02 115 von Hogg beschrieben. Ein weiterer, geeigneter Wandler ist beschrieben in einem Aufsatz mit dem Titel »Fluorescence-Activated Cell Sorting« (»Fluoreszenzaktivierte Zellensortierung«) von Herzenberg, Sweet und Herzenberg in »Scientific American«, Man? 1976, Band 234, Nr. 3, Seiten 108 bis 117. Ein gleichfalls geeigneter Wandler, mit dem die vorgenannten Probleme vermieden werden, ist beschrieben in einem Aufsatz mit dem Titel »Electrical Sizing and Counting of Platelets in Whole Blood« (»Elektrische Größenbestimmung und Zählung von Blutplättchen in Vollblut«) von Schultz und Thorn in »Medical and Biological Engineering«. Juli 1973, Seiten 447 bis 454.

In der Praxis ist die Anzahl der durch einen Wandler vom vorgenannten Typ erzeugten Impulse bei Durchgang eines Teilchenstroms durch die Abtastzone niedriger als die Anzahl der tatsächlich durch die Abtastzone hindurchströmenden Teilchen. Ein Grund dafür ist darin zu sehen, daß zwei oder mehrere Teilchen einander dicht benachbart durch die Abtastzone hindurchströmen und dabei sich gegenseitig überlappende Impulse wie z. B. zwei sich teilweise überlappende Impulse oder sogar auch nur einen einzigen Impuls hervorrufen können. Wenn daher zwei Teilchen unterschiedlicher Größe ermittelt werden sollen, kann das Vorhandensein eines Teilchens zu einem Impuls führen, der einen impuls aufgrund des Vorhandenseins eines anderen Teilchens massiert, d. h. überdeckt. Fehler, die auf derartige Maskierungs- oder Koinzidenzeffekte zurückzuführen sind, sollen vermieden oder vermindert werden. Zur Vereinfachung sei zunächst angenommen, daß die Teilchen ohne gegenseitige Interferenz durch die Abtastzone hindurchströmen. Anschließend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrachtet, bei dem viele derartige Maskierungseffekte auftreten, jedoch ausgeschaltet oder wenigstens stark verringert werden. Schließlich wird dargelegt, daß auf Koinzidenzeffekte zurückzuführende Fehler zwar nicht völlig ausgeschaltet, jedoch wesentlich reduziert werden können. Bekanntlich weisen rote Blutkörperchen und Blutplättchen keine gleichförmige Größe auf. In der Praxis variieren die Größen beider Blutteilchen innerhalb weiter Bereiche, welche sich außerdem geringfügig gegenseitig überlappen. Aus Gründen der Beschreibungsvereinfachung wird hier, sofern nicht anders ausgeführt, zunächst angenommen, daß diese Bercichsüberlappung vernachlässigbar gering ist und daher außer Betracht bleiben kann.

Das durch den Teiichenabtastwandler 10 erzeugte Signal muß typischerweise verstärkt werden, bevor es handelsüblichen Elektronikbauteilen zugeführt werden kann, die in einem Spannungsbereich von 0 bis 15 Volt arbeiten. Zu diesem Zweck kann ein einfacher Wechselspannungsverstärker 12 mit einem Spannungsverstärkungsgrad von etwa 2000 und einer Bandbreite von etwa 50 kHz in Verbindung mit einem Teiichenabtastwandler vom Impedanzänderungstyp verwende· werden. Bevorzugt wird ein Wechselspannungsverstärker verwendet da alle gegebenenfalls durch den Teiichenabtastwandler erzeugten Gleichspannungen keine Information in bezug auf die Teilchengröße darstellen und gegebenenfalls die Arbeitsweise der Disi-niTiinatorschaltungen beeinträchtigen, weiche zur Unterscheidung zwischen Teilchen unterschiedlicher

Großen vorgesehen sind.

Zur Unterscheidung zwischen Blutplättchen entsprechenden Impulsen und roten Blutkörperchen entsprechenden impulsen, sowie gegenüber einem niedrigen Störpegel, der nicht in die Zählung eingehen soll, ein oberer Schwellwertdetektor 16 und ein unterer Schwellwertdetektor 18 vorgesehen.

Zur Vereinfachung des Schwellwertermittlungsvorjangs werden die unteren Grenzaiisschläge der eleKtrischen Signale für Blutplättchen und rote Bliitkör- ■■■ perchen in einer Klemmschaltung an Masse gelegt. P''-so Klemmschaltung besteht in einer Basislinienriick-' ι;■;'schaltung 14. F.in Spitzenwert- oder PeakdeU -itor 20 ermöglich; die Ermittlung der Spitzenwerte der elektrischen Signale für Blutplättchen und rote Blutkör perchen und liefert Taktsignale, vermittels welcher die •Vi^gangssignaie des oberen und des unteren Schwell v,ertdetektor* etw;i im Zeitpunkt des Auftreten', eier Spi'/"nwertainpiitude des elektrischen Signals abgefragt b/w. abgetastet werden können.

Die Kombination ;ius Wechsclspannungsverstdiker 12 und Rasisnnienrückführschaltting 14 dient anfordern dazu, die Zählvorgänge verhältnismäßig unempfindlich /u machen gegenüber Basislinienstabilität im Teilchen-.•.!jiastwd.'idler. fiasislinieninstabüit.it. d. h. willkürliche Verlagerungen der Ruhebetriebsspannung körnen in uuf Leitfähigkeit einer Flüssigkeit beruhenden Vorrich ningen beispielsweise aufgrund Blasenbildung auit^ri;en.

Einer Impuhsortiereinheit 22 -.verden die Ausgangssignale des oberen Sch^elluertdetektors 16. des ■■ unteren Seil■··. eüwertdetektors 18 und des Spitzen¹, ert detv.Kiors 20 zugeführt. Die Impulssortieremiie.· 2.2 erzeugt in Aohängigkeit son der zujcführten '»lUti.M'.T entsprechende Impulse in einer von zwei Impiilslemiii gen 33 und 35, welche jeweils dem Typ des ermittelten Teilchens, d h. entweder einem roten Blutkörperchen oder einem Blutplättchen entsprechen. Dementsprechend setzt die Impulssortiereinheit 22 jedes durch Ermittlung eines Teilchens erzeugte elektrische Signnl entweder in einen einem roten Blutkörperchen entspre- ■ chenden Impuls oder in einen einem Blutplättchen entsprechenden Impuls um und führt diese Impulse über getrennte Leitungen, nämlich die ausschließlich fur Impulse für rote Blutkörperchen benutzte erste Impulsleitung 33 und die ausschließlich für Impulse ■>"■ aufgrund von Blutplättchen benutzte zweite Impulsleitung 35 entsprechenden zugeordneten Zählern zu.

Wie auf der rechten Seite von Fi g. 1 ersichtlich, sind die von der Impulssortiereinheit 22 ausgehenden neiden Impulsleitungen 33 und 35 mit getrennten Zählern verbunden. Die Impulsleitung 35 für Blutplättchen ist mit einem Impulszähler 24 für Blutplättchenzählung verbunden, während die Impulsleitung 33 für rote Blutkörperchen mit einem Impulszähler 28 für die Zählung der roten Blutkörperchen verbunden ist -s Gemeint ist unter »Impulsleitung für Blutplättchen« eine Leitung, weiche die auf die Ermittlung von Blutplättchen zurückzuführenden Impulse führt, und entsprechend unter »Impulszähler für Blutplättchen« ein Zähier, welcher die auf die Ermittlung von κ· Blutplättchen zurückzuführenden Impulse, welche über die zugeordnete Leitung angelegt werden, zählt; die hier verwendeten Ausdrücke werden zur sprachlichen Straffung verwendet. Da jeder Zähler nur durch die dem zugeordneten Teilchentyp entsprechenden Impulse ~5 aktiviert, d. h. betätigt wird, entspricht der von jedem Zähler angezeigte Zählwert lediglich der Anzahl an Teilchen des entsprechenden Typs. Dementsprechend zählt der Impii -vr: irr 28 IYn rote Blutkörperchen nur die Anzahl de: iliirch üen Teilchenabtastwandler 10 gemessenen roten Blutkörperchen, während der Impuls/ähl'¹'' 24 für ISIutplättcheri nur die Anzahl d«r durch den ieilchenabtastwandler 10 gemessenen Miitplättchen 7ähi·.

Wie ebenfalls auf der rechten Seite von F i g. I ersichtlich is; der Impulszähler 24 für Biutplättchen mit eine; Digiiatsichtanzeige 26 für Blutplättchen verbunden, welche dazu dient, die gemessene Blutpiättchenzahl .sichtbar anzuzeigen. Andererseits ist der Ausgang des fmnuls/iihlers 28 für rote Blutkörperchen mn einem Reinster ui Form <ίιιργ Stellschaiterb.iugruopt.· 50 \erblinden, die iiif einen vorbestimmten /.ihiwert eingesiel¹'. werden kann, vecher typischeraeise einem bekannten oder angenommenen Zälilwert ¹Jr rote Blutkörperchen pro Vol'imeneinheit vier untersuchten Blutprobe entspricht. Wenn das AuseangsMi-nal des Impulszählers 28 für rote Blutkörperchen dem in der Slcllsehalterbaugruppe 30 voreingestellten Zahlu ert entspricht, wird ein Zählheendigungssignal STOP erzeugt, das selbsttätig und sofort die Zahlvorgange im Impulszähler 28 für rote Mlutkörperchen 'ind im Impulszähler 24 für BliurlSttchen beendet. Die Anzahl der gezählten roten Blutkörperchen ist dann pieich dem in der Stellschal'erbiiujM Mppe 10 wireiiikrestellten Zählwert, wobei der Impulszähler 24 fur Blutplättchen die Anzahl ·ler gleichi.vire gezahlten Blutplättchen anzeigt. Die BlutpliMtchcnsichtanzeigc- entspricht damit der Anzahl von Bliitnlat'v. her, pro Volumeneinheit in der •ui' Zählung der -uten Blutkörperchen verwendeten pro!-.·.

I inter bestimmten I.Vjor.i;oriiimsbedini:ungen sind zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltungen erwunscnt. die vermittels der in ien

Λ ur.i\ -B dargestellten.

bevorzugten Sc"';:'ii'.ingen vermittelt worden So weist beispielsweise du: in ι■': ir. 2\ dargestellte Schaltung eine üasisliniennK-k'uhrsehjiuitig auf. die gleichzeitig als Hochpaßfilter dient und die Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber niederfrequenten Slörsienalen wie z. B. der Nct/.spannung von 50 oder 60 Hr herabsetzt. Außerdem tiei^l eine Vorrichtuni· unter Verwendung dei in F ; e. ΐΛ dargestellten Schaltung weniger dazu, fehlerhafte Inipulszahlen in Abhängigkeit von den Ausgangssignaitn des leikhenabtastwandlers überlagerten Storsignaien zu erzeugen. Außerdem besteht mit der Schaltung in Fig. 2A eine größere Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein einem Blutplättchen entsprechender Biutplattchenimpuls erzeugt wird, wenn das Blutplättchen unmittelbar vor und nahe/u in Koinzidenz mit einem roten Blutkörperchen ermittelt vird. Die Schaltung nach F i g. 2 vermeidet somit ansonsten inhärente M;?skierungseffekte roter Blutkörperchen während des Zähivorgangs. Die beschriebenen, sowie weitere Vorteile der in den F i g. 2A und 2B dargestellten Schaltungen sind weiter unten anhand der ausführlichen Beschreibung dieser Schaluinesausführungen näher erläutert.

Das Zählbeendigungssignai STOP kann dazu dienen, beide Zählvorgänge gleichzeitig zu beenden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jedoch auch dann erzielt, wenn nur der Zählvorgang für Blutplättchen beendet oder sogar keiner der beiden Zählvorgänge beendet wird, sofern der bei Erreichen des voreingesteliten Zänlwerts für rote Blutkörperchen sich ergebende Zählwert für Blutplättchen angegeben werden kann.

Vorzugsweise ist die Konzentration an roten

Blutkörperchen der Probe bereits bekannt. Der Teilchenabtastwandler weist ein Hüllenfokussiersystem auf. Bei geeigneten Durchflußsystemen, nämlich solchen zur genauen Messung von Teilchengröße und Zählwert, ist vorteilhaft, ein Fokussiersystem einzusetzen, bei welchem ein Kern der Probenflüssigkeit durch die Mitte einer Hülle ai's teilchenfreier Flüssigkeit strömt. Mit einem derartigen System läßt sich die Probe genau in der Mitte cL-s Abtastbereichs projizieren. Dabei ist jedoch sehr schwierig, das Relativvolumen von Probe und Hülle zu proportionieren, da das Hüllenfokussiersystem zu einer unkontrollierbaren Probenverdünnung führt. Diese unkontrollierbare Verdünnung macht die Messung des Durchsatzes an Probenflüssigkeit illusorisch, da das gemessene Durchsat/volumen einem unbekannten Anteil der Probe und der Hülle entsprechen würde und in einem fokussierten System dieser Art Volumen und Durchsatz typischerweisc etwa SOfach kleiner sind als in einem nicht fokussierten System.

Für ein foküs?i?r*.cs S^vst^m sind Prob?n^volürnin?* ^uon 10 bis 30 Mikroliter und Durchsätze von 0.1 bis 0.5 Mikrohter pro Sekunde typisch. Vorrichtungen zur Messung derartig kleiner Volumina und Durchsätze lassen sich nur unter großen Schwierigkeiten mit der erforderlichen Genauigkeit und Zuverlässgkeit herstellen und sind außerdem sehr kostenaufwendig. Anhand der Kenntnis der Teilchendichtc oder Konzentration des einen Teilchenbestandteils der Probe läßt sich jedoch die Teilchendichte oder -konzentration des anderen Teilchenbestandteils der Probe bestimmen. Die einzige Bedingung besteht darin, daß die verschiedenen Teilchentypen sich durch eine physikalische Eigenschaft voneinander unterscheiden. Außerdem lassen sich Tcilchenkon/.entrationen auch bei unbestimmtem Verdünnungsverhältnis und unbekanntem und niedrigem Probendurchsatz bestimmen.

Normalerweise ist ein Teilchenbestandteil der zu bestimmenden Probe bekannt Sollte das nicht der Kali sein, laßt sich vermittels ein und desselben Teilchenabi.istwandlers. jedoch ohne I lüllenfokussiers\ stern zunächst genau die Dichte oder Konzentration des einen Teilchenbestandteils messen, bevor die gleichzeitige Zählung sämtlicher Trilchenbestandieile der Probe durchgeführt wird.

Wenn keine Angaben über den einen Teilchenbestandteil der Probe zur Verfügung stehen, kann mit der zu prüfenden Probe eine zweite Probe vermischt werden, welche eine bekannte Dichte an physikalisch iinterscheidbaren Teilchen aufweist. Wenngleich diese Vermischung der beiden Proben mit hoher Genauigkeit erfolgen muß. brauchen die nachfolgende Probenahme und Verdünnungen des Gemischs nicht mit Genauigkeit zu erfolgen. Auf diese Weise werden die oben beschriebenen Probleme beim gleichzeitigen Zählen von Teilchen unterschiedlicher Größe unter Verwendung eines HüHenfokussiersystems vermieden. Bei den Teilchen der zweiten Probe kann es sich um beliebige Teilchen handeln, die sich zur Abtastung in einer Abtastzone des Abtastwandlers eignen, solange diese Teilchen unterscheidbar sind gegenüber in der Probe enthaltenen Teilchen unbekannter Konzentration. Synthetische Teilchen bekannter Größe und bekannter Konzentration sind zu diesem Zweck typischerweise geeignet Zur Ausführung von Messungen an Blutproben eignen sich synthetische Teilchen aus Polyäthylen oder Polystyrol in Form von Kugeln.

Da der Teilchenabtastwandler 10 und der Wechselspannungsverstärker 12, die beide in Fig. 1 dargestellt sind, von bekannter Ausführung sind, ist keine genauere Beschreibung dieser Bauteile erforderlich. F.s soll lediglich darauf hingewiesen werden, daß der Durchgang eines Probenvolumens an Vollblut durch den Teilchenabtasrwandler 10 am Ausgang des Wechselspannungsverstärkers 12 elektrische Signale von beispielsweise der in F i g. 1 dargestellten Wellenform WA hervorruft. Die dargestellte Wellenform WA entspricht den am Schaltungspunkt A' erscheinenden, die Ausgangssignale des Wechselspannungsverstärkers 12 darstellenden Signalen, wenn der Teilchenabtastwand ler 10 ein rotes Blutkörperchen und anschließend ein Blutplättchen ermittelt.

Die Form der in 1" i g. I dargestellte!· Wellenform WA' entspricht den zwischen den Elektroden des Teilchenabtastwandlers 10 bei Durchgang der Probe /wischen diesen auftretenden Widerstandsänderung··!!. Entsprechend der Darstellung werden Impulse unter schiedlicher Höhe erzeugt, je nachdem, ob ein rotes B!utkörⁿerchep. oder ein Blut^^tich*?" **rmitipit u»™} Entsprechend einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung kann das elektrische Signal differenziert werden, wonach die Relativhöhen der Impulse in der dann erhaltenen Wellenform ermittelt werden. Bei der hier dargestellten Wellenform WA ' entsprechen große Impulse roten Blutkörperchen und kleine Impulse Blutplättchen Nach Differenzierung werden die ReIa tivhöhen der Impulse im differenzierten Signal beibehalten, wobei kleine Impulse den Blutplättchen. und große Impulse den roten Blutkörperchen entsprechen. In entsprechender Weise können auch andere Impulseigenschaften, welche unterschiedlichen Teilchen zugeordnet sind, verwendet werden. Der Einfachheit halber soll ledoch das Verfahren ausführlich nur anhand eines Signals des durch die hier dargestellte Wellenform WA veranschaulichten Typs beschrieben werden.

Die Basislinienrückführschaitiing 14 umfaßt einen in Reihe geschalteten Kondensator 12. eine Diode 13 und einen zwischen Punkt A und Masse (Tparallelgeschaltc ten Widerstand 15, wie au> Fig. i ersichtlich ist. Wie oben angegeben, dient die Basislinicnrückführschaltung 14 dazu, die Wechselspannungsausgan^ssignale des Wechselspannungsverstärkers 12 wieder auf die Basislinie von 0 Volt Gleichspannung zurückzuführen, damit die Schwellwertdetektoren 16 und 18 in einfacherer Weise arbeiten können.

Das Ausgangssignal der Basislinienrückführschaltung !4 für ein der Wellenform H'-\ entsprechendes Eingangssignal entspricht der Wellenform WA. nämlich zwei Impulsen, von denen der größere dem zuerst ermittelten roten Blutkörperchen, und der kleinere dem später ermittelten Blutplättchen entspricht, mit einer gemeinsamen Basislinie bei angenähert 0 Volt Gleichspannung. Der Bezugszeitpunkt »to« bei beiden Wellenformen ist der gleiche und dient zur Angabe einer ungefähren gegenseitigen zeitlichen Zuordnung sämtlicher Wellenformen WA '. WA. WB. WC. WD. WE und WFvon Fig. 1.

Der obere Schwellwertdetektor 16 und der untere Schwellwertdetektor 18 weisen jeweils einen Spannungsvergleicher 17 bzw. 19 auf. Beide Schwellwertdetektoren 16 und 18 sind einander baugleich, mit Ausnahme der an die Potentiometer 21 bzw. 23 angelegten Spannungen. Das Potentiometer 21 des oberen Schweilwertdetektors 16 ist einerseits mit einer Spannungsquelle von etwa 3 Volt Gleichspannung, und andererseits mit einer Spannungsquelle von etwa 5 Volt Gleichspannung verbunden, so daß die Spannung am

Il

Abstreifer des Potentiometers 21 in bezug auf Masse zwischen 3 und 5 Volt Gleichspannung veränderlich einstellbar ist. Andererseits ist das Potentiometer 23 des unteren Schwellwertdetektors 18 an einem Ende mit einer ersten Spannungsquelle von etwa 1 Volt Gleichspannung, und an seinem anderen Ende mii Masse G verbunden, so daß die Spannung am Abgreifer des Potentiometers 23 in bezug auf Masse zwischen 0 und 1 Volt Gleichspannung veränderlich einstellbar ist. In diesem Falle überlagern sich die beiden Spannungsbereiche nicht.

leder Schwellwertdetektor 16 oder 18 enthält einen Spanr.ungsvergleieher. bei dem es sich um einen Verstärker hohen Vcrstarkungsgrads 17 b/.w. 19 handelt, dessen Ausgangssignal einen hohen Grenzwert annimmt. v»enn die an den positiven Hingang an Klemme 2 angelegte Eingangsspannung die Bezugsspannung am negativen Eingang an der Klemme 3 übersteigt, und im entgegengesetzten F-"a 11 einen unteren

annimmt

Die Klemmen 4 und 8 jedes Spannungsvergleichers sind mit -15VoIt Gleichspannung bzw +15VoIt Gleichspannung verbunden, während die Klemme 1 jedes Spannungsvergleichers an Masse G liegt. Die Ainürangsklemme 7 jedes Spannungsvergleichers ist über einen Rückkopplungswiderstand R- mit der Eingangsklemme 2 verbunden. Dieser Ruckkopplungskreis einschließlich des Eingangswiderstands R- steigert die Genauigkeit, mit w elcher der Spannungsunterschied zwischen den positiven und negativen Eingängen das Ausgangssignal /'.vischen den beiden Grenzwerter, verändert.

Die in F i g. 1 dargestellte Wellenform WB stellt das am Schaltungspunkt B erzeugte elektrische Signal in Abhängigkeit von an den Schwellwertdetektor 16 angelegten Eirgangssignalen mit der Wellenform WA α;. Schaltungspunkt .4 dar. Die Wellenform WB ist ein Finzelimpuls. dessen Breite dem Abschnitt des Detektorsignais für das rote Blutkörperchen entspricht, welcher den vermittels des Potentiometers 21 im oberer. Schwellwertdetektor 16 eingestellten obe-en Schwellwert überschreitet. Das der Ermittlung eines Blu'.plättchens entsprechende elektrische Signal führt am Schaltungspunkt B nicht zu einem entsprechenden Ausgangssignal, weil die Amplitude des Blutplattchenimpulses unterhalb des DiskriminatorpegeKcrts für rote Blutkörperchen des oberen Schwellwertdetektors 16 liegt.

Die Wellenform WC in F i g. 1 stellt das Ausgangssignal des unteren Schwellwertdetektors 18 dar und besteht aus zwei elektrischen Signalen oder Impulsen, von denen das bzw. der eine darauf zurückzuführen ist. daß das Signal für das rote Blutkörperchen den Diskriminationspegelwert für Blutplättehen überschreitet, während das andere darauf zurückzuführen ist, daß das Blutplättchensigna! diesen Pegelwert überschreitet. Da die aufgrund der Ermittlung der entsprechenden. Teilchen entwickelten elektrischen Signale beide den Diskriminationspegelwert für Blutplättchen überschreiten, werden am Ausgang des unteren Schweliwertdetektors 18 zwei Impulse erzeugt Dabei ist ersichtlich, daß der dem elektrischen Signal für das rote Blutkörperchen entsprechende Impuls eine größere Breite aufweist, die darauf zurückzuführen ist, daß die Zeitspanne, während welcher das elektrische Signal für das rote Blutkörperchen den Diskriminationspegelwert für Blutplättchen überschreitet, größer ist als die Zeitspanne, während welcher das Blutplättchensignal diesen Pegelwert überschreitet.

Der Spitzenwertdetektor 20 enthält einen Spannungsvergleicher 25, der dem Spannungsvergleicher in den Schwellwertdetektoren 16 und 18 entsprechen -, kann. Die Klemme 3 des Spannungsvergleichers 25, d. h. der negative Eingang, ist mit Masse G verbunden. Die positive Spannungsklemme des Spannungsvergleichers 25 ist mit einem in Reihe geschalteten Kondensator 27 und einem parallelgeschalteten, an Masse G liegenden ,,, Widerstand 29 verbunden. Kondensator und Widerstand bilden gemeinsam eine einfache Differentiatorschaltung. die in bekannter Weise ein von 0 abweichen des Ausgangssignal nur dann erzeugt, wenn sich das Eingangssignal ändert, und ein Ausgangssignal null nur dann erzeugt, wenn das Eingangssignal konstant ist. Da die Eingangssignale für ermittelte rote BlutkorpT.-'.en und Blutplättchen nacheinander eine positive Anstieg'· flanke, einen Gradienten null unJ schließlich eine negative Abfallflanke aufweisen, erzeugt die Differentistorschältün⁰ zunächst ?·π ⁿosi'.!^vc? S'^pnr0 ^w?.h^r?nd der positiven Anstiegsflanke, dann ein Ausgangssignal null während des Gradienten null und schließlich ein negatives Signal während der negativen Abfallflanke des Eingangssignals. Das Ausgangssignal des Soan-. nungsvergleichers 25 ist in F i g. 1 als Wellenform WG dargestellt und entspricht dem am Schaltungspunkt D für die F.ingangswellenform WA'erscheinenden Signal Wie die Wellenform WD zeigt, ist das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 20 ein positives Signal wahrend der positiven Anstiegsflanke des Impulses für das rote Blutkörperchen und ein positives Signal während der positiven Anstiegsflanke des Impulses für das Blutplättchen. jedoch ansonsten stets null. Bei dieser Ausführungsform dient der Spitzenwertdetektor dazu, Taktsignale zu liefern, welche den ungefähren Zeitpunkt des Auftretens des Spitzenwenes des durch die Ermittlung von Teilchen erzeugten elektrischen Signals anze cen. Ein Verschiebungsabgleich kann dazu verwem: ■ w erden, den Spannungsvergleicher i;-. der Weise : tiii/.Uh^i.er., da..' ; fine Ausgange,._.. ilspannung erzeugt, wenn die Difteicntialeingangsspannung gerade über null Volt beträgt.

Oberer und unterer Schwellwertdetektor 16 bzw. 18 und SpitTenwertdetektor 20 dienen somit 7ur Erzeu- ;·. gung von Signalen, vermittels weicher unterschieden wird zwischen durch Ermittlung roter Blutkörperchen erzeugten elektrischen Signalen und durch Ermittlung von Blutplättchen erzeugten elektrischen Signalen, und durch welche Impulse in getrennten Impulsleitungen 33 - und 35 erzeugt werden. Diese Impulse werden getrennt voneinander gezählt, wobei die Impulse in der ersten Impulsleitung 35 nur den Blutplättchen, und die Impulse in der zweiten Impulsleitung 33 nur den roten Blutkörperchen entsprechen. Die Umsetzung der in den Schwellwertdetektoren 16, 18 und im Spitzenwertde tektor 20 erzeugten Signale, welche an die Impulsleitungen 33 und 35 angelegt werden, erfolgt durch die Impulssortiereinheit 22.

Die Impulssortiereinheit 22 besteht aus einem oo UND-Gatter AGl, zwei logischen Invertern /Nl und IN 2 und einem Flip-Flop FFl vom D-Typ. Das UND-Gatter erzeugt ein Ausgangssignal 1 oder WAHR (von z.B. +5VoIt Gleichspannung) nur dann, wenn Eingangssignal 1 oder WAHR gleichzeitig an die entsprechenden Eingänge des UND-Gatters angelegt sind. Das UND-Gatter AGX erzeugt ein Ausgangssignal 0 oder FALSCH (von z. B. 0 Volt Gleichspannung) für sämtliche anderen Zustände an seinen Eingängen.

Die logischen Inverter erzeugen ein Ausgangssignal 1 oder WAHR dann, wenn das Eingangssignal 0 oder FALSCH beträgt, und erzeugen ein Ausgangssignal 0 oder FALSCH, wenn das Eingangssignal 0 oder WAHR lautet Die Klemme Q des Flip-Flops vom D-Typ erzeugt ein Ausgingssignal 0 oder FALSCH, solange ein Signal 0 oder FALSCH an die RückstelUdemme R angelegt ist Wenn jedoch an die Rückstellklemme R ein Signal 1 oder WAHR angelegt ist erzeugt die Klemme Q bei jedem Auftreten der Flanke eines positiven Taktsignals CL ein Signal, dessen Logikzustand der gleiche ist wie der Logikzustand des an die Eingangsklemme Dangelegten Signals.

Die Ausgangssignale des oberen Schwellwertdetektors 16 und des Spitzenwertdetektors 20 werden an die beiden Eingänge des UND-Gatters AG 1 angelegt Dementsprechend erzeugt das UND-Gatter AG 1 ein Ausgangssignal 1 nur dann, wenn die an den Schaltungspunkten B und D erscheinenden Signale gleichzeitig aus positiven Spannungen bestehen. Folglich wird ein der Ermittlung eines roten Blutkörperchens entsprechender Impuls am Ausgang des UND-Gatters AG 1, welcher der !mpulsleitung 33 für rote BlutLörperchen entspricht ezeugt wenn etwa beim Auftreten des Spitzenwerts des ermittelten Signals die Amplitude dieses ermittelten Signals den oberen Schwellwert übersteigt, welcher im oberen Schwellwertdetektor 16 voreingestellt ist

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist die Impulssortiereinheit 22 einen Inverter /Λ/1 auf, der ein invertiertes Ausgangssignal WB des oberen Schwellwertdetektors 16 an die Datenklemme D des Flip-Flops FFl anlegt. Ein weiterer Inverter IN 2 dient zum Anlegen eines invertierten Spitzendetektorausgangssignals WD an die Taktklemme CL des Flip-Flops FFl. Außerdem liegt das Ausgangssignal VfCdes unteren Schwellwertdetektors 18 an der Rückstellklemme R des Flip-Flops FFl an. Die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FFl ist unmittelbar mit der Impulsleitung 35 für Blutplättchen verbunden, so daß die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FFl den Zustand des in der Impulsieitung 35 für Blutplättchen erscheinenden Signals vorgibt

Wenn das ermittelte Eingangssignal WA den oberen Schwellwert nicht überschreitet, wird die Rückstell· klemme R des Flip-Flops FFl im Zustand FALSCH gehalten, so daß das Ausgangssignal VVF an der Klemme C? des Flip-Flops FFl nicht WAHR werden kann. Wenn dagegen das Signal am Ausgang des unteren Schwellwertdetektors 18 WAHR ist, da das ermittelte Eingangssignal den unteren Schwellwert überschreitet, wird die Rückstellklemme R des Flip-Flops FF1 auf den Pegel WAHR eingestellt. Wenn dann ein Signal 1 oder WAHR an die Rückstellklemme R des Flip-Flops FFl angelegt wird, erzeugt die Ausgangsklemme Q ein Ausgangssignal, dessen Logikzustand gleich ist dem des an die Datenklemme D angelegten Signals bei Auftreten eines positiven Signals an der Taktklemme CLdes Flip-Flops FFI.

Wenn ein ermitteltes Signal WA den unteren Schwellpertpegel des unteren Schwellwertdetektors 18 und außerdem den oberen Schwellwertpegel des oberen Schwellwertdetektors 16 überschreitet, wird das Flip-Flop FFI angesteuert, so daß das an die Datenklemme D des Flip-Flops FFl angelegte Eingangssignal FALSCH lautet Wenn daher der Spitzenwertdetektor 20 etwa beim Auftreten des Spitzenwerts des ermittelten Signals ein Ausgangssignal erzeugt, wird das Flip-Flop FFl umgeschaltet, und ein Ausgangssignal des Logikzustands FALSCH, welches dem Logikzustand FALSCH an der Dateneingangsklemme D des Flip-Flops FFl entspricht erscheint an der Ausgangsklemme Q. Wie bereits ausgeführt erzeugt das UND-Gatter AG 1 andererseits ein Signal WEmit dem Logikzustand WAHR. Bei Ermittlung eines roten Blutkörperchens wird daher ein dem Vorhandensein eines ermittelten roten Blutkörperchens entsprechender Impuls an die Impulsleitung 33 für rote Blutkörperchen angelegt während kein Impuls an die Impulslei tung 35 für Blutplättchen angelegt wird.

Wenn jedoch das ermittelte Signal eine Amplitude aufweist welche den oberen Schwellwertpegel des unteren Schwellwertdetektors 18 überschreitet jedoch ι ä unterhalb des oberen Schwellwerts des oberen Schwellwertdetektors 16 liegt ist das an die Datenklemme D des Flip-Flops FFl angelegte Signal nach Inversion durch den Inverter IN 1 das Signal WAHR. Wenn daher beim Auftreten des nächsten, durch den Spitzenwertdetektor 20 erzeugten Spitzenwertdetektorimpulses, wel cher an die Taktklemme CL des Flip-Flops FFI angelegt wird, wird ein Ausgangssignal WAHR, welchem dem an die Impulsleitung 35 für Blutplättchen angelegten Blutplättchenimpuls entspricht an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops FFl erzeugt Gleichzeitig damit erzeugt das UND-Gatter AG 1 ein Signal FALSCH, da das Signal an einer seiner beiden Eingangsklemmen FALSCH ist nämlich das Signal auf der mit dem Ausgang des oberen Schwellwertdetektors 16 verbundenen Eingangsleitung. Bei Erzeugung eines einem ermittelten Blutplättchen entsprechenden elektrischen Signals wird daher nur ein Blutplättchenimpuls erzeugt, wohingegen kein Impuls für rote Blutkörperchen erzeugt wird.

ji Auf diese Weise wird jedes ermittelte Teilchen, welches den Schwellwertbedingungen genügt, entweder als rotes Blutkörperchen oder als Blutplättchen gezählt je nachdem, welchen Kriterien das Teilchen genügt Wie weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung der F i g. 6 und 7 ersichtlich, ist jedoch bei manchen Ausfühmiigsformen möglich und wünschenswert für beide Plättchen- oder Teilchentypen auch bei Ermittlung nur eines einzigen Teilchentyps eine Zählwertsteigerung herbeizuführen. Gleichzeitig kann bei diesen 4-, Ausfuhrungsformen möglich und wünschenswert sein, keine Zählwertsteigerung für beide Teilchentypen herbeizuführen, auch wenn Teilchen vom einen Typ oder von beiden Typen innerhalb eines beschränkten Größenbereichs ermittelt werden. V) Das UND-Gatter AG I in der Impulssortiereinheit 22 kann ein positives UND-Gatter mit zwei Eingangen vom Typ TTL sein, beispielsweise ein Vierfach-Zwei-Eingangs-Positiv-UND-Gatter. Die Inverter INt und IN 2 können aus bekannten TTI-Invertern bestehen. « Das Flip-Flop FF1 kann einer TTL-Flip-Flop-Schaltung vom Typ D entsprechen.

In den Fig.2A und 2B ist eine abgeänderte Ausführungsform der Detektor· und Impulssortierabschnitte der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargeho stellt.

Die in den F i g. 2A und 2B dargestellten Schaltungen ersetzen unmittelbar den Schaltungsteil von F i g. I zwischen den Schaltungspunkten A 'und fund F. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, in welcher Weise die Schaltungen h·, der F i g. 2A und 2B miteinander und mit der Schaltung von F i g. 3 oder alternativ miteinander und mit den Schaltungen nach den F i g. 3 und 4 kominiert werden können.

Die in F i g. 2A dargestellte Basislinienrückführschaltung 101 erfüllt den schon vorstehend in Verbindung mit der in F i g. 1 dargestellten Basislinienrückführschaltung 14 beschriebenen Zweck, nämlich die durch den Wechselspannungsverstärker erzeugten Wechseispannungswellenformen (welche nicht in Fig.2 dargestellt sind) auf angenähert OVoIt Gleichspannung zu klemmen, um die Diskriminierung von Impulsen auf der Grundlage ihrer Amplituden zu vereinfachen. Wie aus Fig.2A ersichtlich, umfaßt die Basislinienrückführschaltung 101 einen Hochpaßfilter mit einem Kondensator 102, einem pnp-Transistor 103 in einer modifizierten Kollektor- oder Emitterfolgerschaltung, der durch Widerstände 104, 105 und 106 zur Sättigung vorgespannt ist, und einen Verstärker 107. Der Verstärker 107 dient als Puffer oder zur Trennung und gestattet das Anlegen des Ausgangssignals BLRO der Basislinienrückführschaltung an mehrere nachgeschaltete Schaltungen. Das Eingangssignal an der Basislinienrückführschaltung 101 ist mit ßLÄ/bezeichnet.

Die hier dargestellte Kollektorschaltung des Transistors 103 bewirkt einen hohen Eingangswiderstand gegenüber einem zum Basis-Kollektor-Obergang fließenden Basisstrom und einen niedrigen Widerstand gegenüber einem vom Basis-Kollektor-Übergang zum Kondensator 102 fließenden Basisstrom Folglich bildet die Kombination aus Kondensator und Transistor der Basislinienrückführschaltung 101 eine Gleichspannungs-Klemmschaltung auf 0 Volt Gleichspannung. Die in Fig.5 dargestellten Wellenformen WC und WH zeigen ein typisches Eingangssignal BLRI und ein typisches Ausgangssignal BLRO und veranschaulichen die Klemmwirkung der Basislinienrückführschaltung 10?. Die Basislinienrückführschaltung 101 dient außerdem als Hochpaßfilter zum Ausfiltern niederfrequenter Signale wie z. B. Wechselspannungssignalen von 50 oder 60 Hz, durch die sonst die Detektor- und Zählzuvcrlässigkcit der Vorrichtung herabgesetzt werden könnte. Der Verstärker 107 kann aus einem Verstärker hoher Nachführgeschwindigkeit mit Innenabgleich als Operationsverstärker bestehen.

Wie aus F i g. 2A ersichtlich, wird das Ausgangssignal BLRO der Basislinienrückführschaliung 101 an einen unteren Schwellwertdetektor 111 angelegt, der einen Spannungsvergleicher 112 aufweist, welcher in gleicher Weise wie der vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene ausgebildet sein kann und daher an dieser Stelle keiner ausführlichen Beschreibung bedarf. Das Ausgangssignal LLDO des unteren Schwellwertdctektors 111 von Fig.2A ist davon abhängig, ob die Amplitude des Eingangssignais, nämlich des Ausgangssignals BLRO der Basislinicnriickführschaltung die Amplitude der an die zweite Eingangsklemme des Spannungsvergleichers 112 angelegten Bezugsssignals überschreitet oder nicht. Die Wellenform Wl von F i g. 5 veranschaulicht das Ausgangssignal LLDO fur das angelegte Signal BLROmit der Wellenform WH.

Das Ausgangssignal LLDOdes unteren Schwellwertdetektors 111 wird einer Abtastfolgesteuerung 121 zugeführt, die zwei moru'subile Muhivibratoren, kurz als Monovibra'.orcn 122 und 12J bezeichnet, enihäil. Die Abtasifolgcsitjcrung 121 iniwirkrlt Abtastsignale 5Γ1, 572 und ST2. wekhc zur Taktgabe und zum Rückstellen bei Impulserzeugung und srmittlung in der Schaltung nach den F i g. 2A und 2B dienen. Einzelheiten (Irr Erzeugung der Abtastsigna'e in der Abtastfoige-Steuerung 121 unl deren Anwendung in den Schaltungen nach der Fig. 2A und 2H sind weiter unten erläutert Die Wellenformen WJ und WK von Fig.5 stellen die in Abhängigkeit von dem Signal BLRO mit der Wellenform WH durch die Abtastfolgesteuerung 121 erzeugten Abtastsignale STi und ST2 dar.
Das Ausgangssignal BLRO der Basislinienrückführschaltung 10t wird außerdem an eine Spitzenwerthalteschaltung 131 angelegt, welche dazu dient, ein Ausgangssignal EP zu erzeugen, das wie anhand der

" Wellenform WL von Fig.5 ersichtlich, dem Signal

ίο BLRO folgt und dann den ersten der beiden Spitzenwerte des Signals BLRO hält, welcher einem ermittelten Blutplättchen entspricht, wohingegen der zweite Spitzenwert einem nachfolgend ermittelten roten Blutkörperchen entspricht, wobei dieser Halte-Vorgang so lange fortgesetzt wird, bis dis Spitzenwerthalteschaltung durch ein von der Abtastfolgesteuerung J21 erzeugtes Abtastsignal ST2 rückgestellt wird.

Die Transistoren 132, 133 und 134 der Spltzenwerthalteschaltung 131 bilden in Kombination einen

:o einfachen Differentialverstärker, an den als positives Eingangssignal das Signal BLRO und als negatives Eingangssignal das Ausgangssigna] EP' anliegt, welches von dem Quellenanschluß des Feldeffekttransistors 135 an die Basisklemme des Transistors 1?3 angelegt ist. Bei

;-·, Zunahme des Spannungswerts des Ausgangssignais BLRO der Basislinienrückführschaltung 101 wird der Kondensator 136 der Spitzenwerthalteschaltung 131 über die Diode 137 aufgeladen. Die am Kondensator 136 anliegende Spannung liegt außerdem auch am Tor des

κ. Feldeffekttransistors 135 an. welcher als Spannungsfolger mit dem Verstärkungsgrad 1 dient. Wie aus F i g. 2A ersichtlich, ist die Quelle des FET 135 mit der positiven Lingangsklemme des Verstärkers 138 verbunden, bei dem es sich um einen Operationsverstärker handeln

j-, kann. Der bis zu dieser Stelle beschriebene Teil der Spitzenwerthaiteschaltung 131 gestattet somit, den Kondensator 136 entsprechend einer Eingangsspannung aufzuladen und dadurch ein Ausgangssignal EP zu erzeugen, welches dem Eingangssignal, solange dieses

i.) zunimmt, folgt, jedoch dem Eingangssignal BLRO bei Abnehmen desselben aufgrund der Sperrdiode 137 nicht mehr folgen kann. Die Wellenform WL in Fig. 5 zeigt die Nachführ- und Spitzenwerthalteeigenschaften des Signals EP.

j , Nachdem das Signal EP je nachdem zur Zählung eines einem roten Blutkörperchen oder eines einem Blutplättchen entsprechenden Impulses verwendet worden ist. kann der Kondensator 136 wieder entladen und rUckgestellt werden, so daß er sich wiederum im

„ι Bereitschaftszustand für das nächste, eitern nachfolgend ermittelten Teilchen entsprechenden Signa! befindet. Die Entladung des Kondensators 136 erfolgt vermittels des Transistors ί39 und cinns durch die Abtastfolgestcuerung 121 an die Spitzenwerthalieschaltung 131

,; angelegten Abtastsignals ST2. Das Abtastsignal ST2 ist eine positive Rechtcckwelle von etwa 5 Mikrosckunden Dauer (siehe Wellenform WK in Fig.5). Bei Anlegen dieses Signals an die Basis des Transistors 139 wird dieser Transistor durchgeschallt.·! und schließt dabei den

,_;,, Verbindungspunkt \42 zwischen den Anoden der Üioficn 140 und 141 «ti Masse. Folglich kann sich der posu, ν aufgeladene kondensator 136 über die Diode 141 auf etwa Massepotential entladen, wobei das Spitzenwerthaitesi^iiai LP wie anhand der Wellenform

f,-, WL in Fig.5 dargestellt mich und nach auf 0 Volt abfällt.

Ein Impuls niedriger Amplitude, der einem ermittelten Blutplättchen entspricht und unmittelbar vor einem

Impuls höherer Amplitude liegt, welcher einem nachfolgend ermittelten roten Blutkörperchen entspricht, wird mit höherer Wahrscheinlichkeit als Blutplättchen und nicht als rotes Blutkörperchen gezählt Dies wird bei einer Schaltung nach Fig.2A ί durch Verwendung eines Haltesignals HALTENermög-Iicht, das an die Basis des Transistors 143 der Spitzenwerthalteschaltung 131 angelegt wird. Die Erzeugung des Haltesignals HALTEN ist weiter unten in Verbindung mit dem Spitzenwertdetektor I6i erläutert Hier sei lediglich darauf hingewiesen, daß das Haltesignal HALTEN eine positive Rechteckwelle (siehe Wellenform WMin Fig.5) ist, die erzeugt wird, wenn das Signal BLRO um einen vorbestimmten Wert unter seinen vorherigen Spitzenwert abfällt Das Haltesignal HALTEN wird an die Spitzenwerthalteschaltung 131 angelegt um eine weitere Zunahme der Aufladung des Kondensators 136 nach dem ersten Spitzenwert zu vermeiden, welcher die zur Erzeugung des Haltesignals erforderliche Bedingung erfüllt und bereits an der Spitzenwerthalteschaltung 131 anliegt Auf diese Weise ist die Spitzenwerthalteschaltung empfindlich gegenüber Signalen, die unmittelbar im Anschluß an den ersten Spitzenwert auftreten, und das Ausgangssignal EPaer Spitzenwerthalteschaltung 131 hält den Signalspitzenwert des niedrigeren Blutplättchensignals, ohne aufgrund eines nachfolgenden Signalspitzenwerts für ein rotes Blutkörperchen unbeabsichtigt gesteigert zu werden. Wenn das Haltesignal HALTEN, eine Rechteckwelle von +5 Volt deich- _v, spannung, an die Basis des Transistors 143 angelegt wird, wird diese: Transistor durchgeschaltet. Im durchgeschalteten Zustand d?.s Tran ".stors 143 wird der Emitter-Basis-Übergang des Transistors 144 in Vorwärtsrichtung beaufschlagt so daß d r Transistor 144 r> gleichfalls durchgeschaltet wird, den Wiederstand 145 kurzschließt und somit der Basis-Emitter-Übergang des Transistors 134 durch den Transistor 144 abgetastet wird, wodurch der Transistor 134 abgeschaltet und der Kondensator 136 an einer weiteren Aufladung gehin- i·, dert wird.

Somit folgt das Ausgangssignal EP der Spitzenwerthalteschaltung 131 dem Wert des durch die Basislinienriickführschaltung 101 erzeugten Signals BLRO, bis es beim Auftreten des Haltesignals HALTEN auf einem j-, konstanten Wert gehalten wird. Das Signal fPläßt sich bei Auftreten des Abtastsignals ST2 rückstellen und in Bereitschaft für ein nachfolgendes Signal BLRO bringen.

Der Koinzidenzgrad für Impulse, welcher die v, Ermittlung eines zuerst auftretenden Blutplättchenimpulses gestattet, wird durch die Arbeitsweise der Spitzenwerthalteschaltung 131 in Verbindung mit dem Haltesignal HALTEN vorgegeben und ist abhängig von dem vorbestimmten Wert, um welchen das Signal v, BLRO abfallen muß, bevor das Haltesignal HALTEN erzeugt wird. Typischerweise ist möglich, ein Blutplättchensignal mit einem Spitzenwert zu unterscheiden, der etwa 10 MikroSekunden vor dem Spitzenwert eines Signals für ein rotes Blutkörperchen aultritt. -,<.

Der Spitzenwerthalteschaltung 161 soll die Rechteckwelle von +5 Volt als Signal HALTEN jedesmal dann erzeugen, wenn der Pegel des Ausgangssignals BLRO um einen vorbestimmten Betrag unter seinen vorherigen Höchstwert abfällt. Bei der Schaltung nach F i g. 2A <-,-, wird das Haltesignal HALTENerzeugx, wenn das Signal BLRO auf den Wert 0,91 BLRO maximal -5OmV abfällt. Der Spitzenwertdetektor 161 enthält einen Spannungsvergleicher 162. Das Ausgangssignal BLRO der BasisUnienrückführschaltung 101 wird an den positiven Eingang des Spannungsvergleichers 162 angelegt und ein Signal K (EP), das ein vorgegebenes Vielfaches K des Ausgangssignals EP der Spitzenwerthalteschaltung 131 ist wird an die negative Klemme des Spannungsvergleichers 162 angelegt Der Faktor K hängt dabei von den Werten des in Reihe geschalteten Widerstands 163 und des NebenschlußwiderstanJs 164 und außerdem von dem mit der Spannungsquelle von — 15 Volt Gleichspannung verbundenen Widerstand 165 ab.

Entsprechend einer Ausführungsform kann der Widerstand 163 angenähert 10 kOhm, der Widerstand tS4 angenähert lOOkOhm, und der Widerstand {65 angenähert 3,3 MegOhm aufweisen. Mit diesen Widerstandswerten der Widerstände 163, 164 und 165 ist K (EP) gleich 031 EP -5OmV, und die Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 162 beträgt +5 Volt, so lange, wie das Ausgangssignal BLRO der Basislinienrückführschaltung 101 gleich oder größer ist als K(EPl Wenn jedoch die Spannung des an die negative Klemme des Spannungsvergleichers 162 angelegten Signals K (EP) über den Augenblickswert des Ausgangssignals BLRO ansteigt ändert sich das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers 162 auf 0 Volt Gleichspannung.

Das Ausgangssigna.! des Spannungsvergleichers 162 liegt an einer Klemme eines NAND-Gatters 166 mit drei Eingängen. Das NAND-Gatter 166 bildet in Verbindung mit einem weiteren NAND-Gatter 167 ein einstell- und rücksteiioares Flip-Flop. Das Ausgangssignal des Flip-Flops aus den NAND-Gattern 166 und 167 liegt an einem Eingang eines NAND-Gatters 168 mit drei Eingängen, das als einfacher logischer Inverter benutzt wird. Der Ausgang des NAND-Gauers 168 bildet das Haltesignal HALTEN.

Wie aus F i g. 2A ersichtlich, liegen die zweiten und dritten Eingänge des NAND-Gatters 168 des Spitzenwertdetektors 161 beide an +5 Volt Gleichspannung. Daher ist das Ausgangssignal des NAND-Gatters 168 von dem Logikpegel des Ausgangssignals des aus den NAND-Gattern 166 und 167 bestehenden einstell- und rückstellbaren Flip-Flops abhängig. Da das NAND-Gatter 168 den Logikpegel seiner Ausgangssignale invertiert, wird ein Haltesignal hohen Werts HALTEN erzeugt, wenn das Ausgangssignai des einstel!- und rückstellbaren Flip-Flops einen niedrigen Wert aufweist Das Ausgangssignal des Flip-Flops kann jedoch nur dann einen niedrigen Wert aufweisen, wenn das Ausgangssignai des NAND-Gatters 166 hoch ist und die Signale an den Eingangsklemmen 3 und 4 des NAND-Gatters 167 beide hoch sind. Das an der Eingdngsklemme 4 des NAND-Gatters 167 anliegende Signal besteht aus dem Ausgangssignal des unteren Schwellwertdetektors 111, welches die Erzeugung des Haltesignals HALTEN verhindert wenn das Ausgangssignal BLRO der Basisliniennachführschaltung 101 niedriger ist als der Schwellen von 300 mV. Ansonsten könnte das Ausgangssignal EP der Spitzenwerthalteschaltung 131 auf einem dem Geräuschpegel entsprechenden Wert gehalten werden, der bei Auftreten des nächsten Impulses fälschlicherweise als ermittelten Blutplättchen gezählt werden könnte, auch wenn der nächstfolgende Impuls einem ermittelten roten Blutkörperchen entspricht.

Ein drittes Eingangssignal für das NAND-Gatter 168 ist das Abtastsignal ST2, welches durch die Abtas tfolgesteuerung 121 erzeugt wird und den Logikinvertierwert

des AbtastsignaU ST2 darstellt, welches oben in Verbindung mit der Spitzenwerthalteschaltung 131 beschrieben worden ist

Die Abtastfolgesteuerung 121 enthält die Monovibratoren 122 und 123. Der von jedem Monovibrator erzeugte Impuls weist eine Impulsdauer von etwa 5 Mikrosekunden auf. Das Abtastsignal dient außerdem zum Rückstellen des Ausgangssignais EP der Spitzenwerthalteschaltung 131, und das Abtastsignal ST2 bildet ein Eingangssignal für das NAND-Gatter 167 des Spitzenwertdetektors 161.

Die drei Signale, nämlich das Spitzenwerthaltesignal EP, das Abtastsignal STi und das Abtastsignal ST2 werden an die in Fig.2B dargestellten Schaltungen angelegt Das Signal EP wird an den positiven Eingang des oberen Schwellwertdetektors 171 angelegt, welcher einen Spannungsvergleicher 172 enthält und in der oben anhand Fig. 1 beschriebenen Weise arbeitet Die an die negative Klemme 3 des Spannungsvergleichers 172 angelegte Spannung ist das Bezugspotential, gegen 2\, welches das Signal EP verglichen wird. Dieses Bezugspotential beträgt etwa 3,5 Volt Gleichspannung und entspricht dem Schwellwert für die kleinsten roten Blutkörperchen.

Das Ausgangssignal des oberen Schwellwertdetek- 2: tors 171 liegt an der Datenklemme D eines Flip-Flops 182 vom D-Typ in der Impulssortiereinheit 181 an. Das Abtastsignal STl wird an die Taktklemme CL des gleichen Flip-Flops 182 angelegt Die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 182 ist mit dem einen Eingang eines NAND-Gatters 183 mit zwei Eingängen verbunden, und der Ausgang Qdes Flip-Flops 182 ist mit einem Eingang eines weiteren NAND-Gatters 184 mit zwei Eingängen verbunden. Das Abtastsignal ST2 liegt an den beiden jeweils anderen Eingängen der NAND-Gatter 183 und y, 184 an.

Wenn das am Ausgang der in Fig.2A dargestellten Spitzenwerthalteschaltung 131 erzeugte Signal EP höher ist als der für rote Blutkörperchen von kleinsten Abmessungen erzeugte untere Schwellwertpegel, be- u, trägt das Ausgangssignal des in Fig.2B dargestellten oberen Schwellwertdetektors 171 angenähert +5 Volt Gleichspannung. Folglich legen beim Auftreten eines positiven Abtastsignals 5Tl die Ausgangsklemmen ζ> und Q positive und negative Signale, d. h. Signale hohen 1 > bzw. niedrigen Pegeh an die NAND-Gatter 183 und 184 an. Da das Abtastsignal ST2 normalerweise eine Spannung von 0 Volt Gleichspannung führt, erzeugen die Ausgangsklemmen der NAND-Gatter 183 und 184 beide ein hohes Logikpeg-Isignal, bis das Abtastsignal ,0 ST2 positiv wird. In diesem Zeitpunkt ändert sich das Ausgangssignal des NAND-Gatters 183 von einem hohen zu einem niedrigen Spannungswert, und die zu negativen Werten verlaufende Flanke des Signals in der Impulsleitung 33 wird als Impuls für ein rotes ■->> Blutkörperchen gezählt.

Wenn jedoch der Signalpegel des Ausgangssignals EP der Spitzenwerthalteschaltung 131 weniger als 3,5 V entsprechend einem ermittelten Blutplättehen beträgt, ist das Ausgangssignal des oberen Schwellwertdetektors 171 etwa 0 V Gleichspannung, und bei Anlegen des Abtastimpulses 5Tl an die Taktklemme CL des Flip-Flops 182 vom D-Typ liefern die Ausgangsklemmen Q und Q des Flip-Flops 182 jeweils negative und positive, d h. niedrige und hohe Spannungen. Wenn h-, dann an die Impulssortiereinheit 181 ein Abtastsignal ST2 hoher Spannung angi'egt wird, verändert sich das Ausganguignal de» NAND-Gatters 184 in der Impulsleitung 35 von einem positiven zu einem negativen, d. h. von einem hohen zu einem niedrigen Wert (siehe Wellenform WN in F i g. 5). Dementsprechend wird ein Blutplättchenimpuls gezählt

In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß die Impulssortiereinheit von F i g. 1 für ermittelte Blutplättchen und rote Blutkörperchen zu positiven Werten hin verlaufende Impulse erzeugt, wohingegen die Impulssortiereinheit von F i g. 2B für ermittelte rote Blutkörperchen und Blutplättchen zu negativen Werten hin verlaufende Impulse erzeugt Wie jedoch anhand der Beschreibung der Zählschaltungen in Verbindung mit den F i g. 3 und 4 ersichtlich, sprechen die dargestellten Zählschaltungen bei dieser Ausführungsform auf die zu negativen Werten verlaufenden Flanken der Impulse an und zählen daher entweder die Hinterflanke eines positiven Impulses oder die Vcrderflanke eines negativen Impulses. Selbstverständlich sind das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung nicht auf eine bestimmte Spannungspolarität .->der Spannungsgröße beschränkt

In F i g. 3 ist in Einzelheiten schematisch der Zählabschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welcher den Impulszähler 24 für Blu;plättchen, die Digitalsichtanzeige 26 für Blutplättchen, den Impulszähler 28 für rote Blutkörperchen und die Stellschalterbaugruppe 30 umfaßt

Ermittelten Blutplättchen entsprechende Impulse werden von der in F i g. 1 dargestellten Impulssortiereinheit 22 oder der in Fig.2B dargestellten Impulssortiereinheit 181 über die Impulsleitung 35 dem Impulszähler 24 für Blutplättchen zugeführt, in welchem sie an die Ansteuerklemme E eines binär koaierten Dezimalzählers 32 angelegt werden. Der binär kodierte Dezimalzähler (im nachfolgenden abgekürzt: BCD-Zähler) 32 erzeugt für jeweils zehn über die Impulsleitung 35 an diesen Zähler angelegte Blutplättchenimpulse einen positiven Impuls an seiner Ausgangsklemme Qi. Als Dezimalzähler 32 für diesen Zweck sind zwei binär kodierte Dezimalaufwärtszähler geeignet. Der Ausgang des BCD-Zählers 32 erscheint in einer Leitung 37, welche den Eingang für einen 3-Ziffer binär kodierten Dezimalzähler 34 bildet Der 3-Ziffer-BCD-Zähler 34 liefert eine 3-Dekaden-Zählung der an die Taktklemme C des BCD-Zählers 34 angelegten In.pulszahi. Der BCD-Zähler 34 umfaßt außerdem einen (hier nicht dargestellten) Multiplexer und einen (ebenfalls nicht dargestellten) Abtastoszillator, welche ein Zeitteilungsmultiplex der drei 1-Ziffer-Zähler gestatten, so daß die Ausgangssignale an den Klemmen QO bis Q 3 jeweils nacheinander erscheinen und in Kombination in jedem Zeitpunkt entweder die erste, zweite oder dritte Dekade darstellen. Die an den Klemmen ZJSl₁ £>52 und D53 zui Verfugung stehenden Ziffernwählsignale werden ebenfalls durch den Abtastoszillator sequentiell gesteuert, um synchron den entsprechenden Dezimalanzeiger für die vom 3-Ziffer-BCD-Zähler 34 erzeugte Dekade zu aktivieren. Der zwischen den Klemmen 3 und 4 des 3-Ziffer-BCD-ZähIers 34 geschaltete Kondensator Cf gibt die Abtastfrequenz für das Zeitmultiplex des Ausgangs des Zählers 34 vor. Eine geeignete Kapazität für den Kondensator Cr ist beispielsweise 1000 pF.

Die Ausgangssignale des 3-Ziffer-BCD-Zählers 34 werden über Leitungin 39, 41, 43 bzw. 45 einem Dekoder 36 zugeführt, der 4-bit-BCD-Signale aufnimmt und zum Antrieb von Siebensegmentanzeigeelementen 40, 42 und 44 dekodiert. Die Auseanessienale des

Dekoders 36 liegen an einem Widerstandsnetzwerk 38. so daß jedes der sieben Ausgangssignale des Dekoders durch einen Widerstand passenden Werts strombegrenzt wird. Ein zu diesem Zweck geeignetes Widerstandsnetzwerk ist beispielsweise dis Gerät 9I4C-SR Widerstandsnetzwerk vom Sprague-Typ mit sieben Widerstanden von angenähert jeweils 75 Ohm.

Die Ausginge des Widerstandsnetzwerks 38 liegen an drei Dezimalanzeigeelementen 40,42 und 44. Für den beschriebenen Zweck sind viele Ausführungen derartiger Dezimalanzeigeelemente geeignet, jedoch werden vorzugsweise drei Leuchtdioden-Anzeigeelemente mit gemeinsamer Anode verwendet, deren Ziffern eine Höhe von jeweils etwa 7.6 mm aufweisen

Jedes Anzeigeelement 40,42 und 44 weist eine ein/ige Anode auf, die über einen Transistorschalter 46, 48 bzw. 50 mit einer Spannungsquelle von +5V Gleichspannung verbunden ist. In jedem Zeitpunkt ist jeweils nur ein Schalter geschlossen entsprechend den durch den 3-Ziffer-BCD-Zähler 34 an den Klemmen DSi. DS2 und ÖS3 erzeugten Zifferwählsignalen. Wenn du; Abtastoszillatorfrequenz des 3-Ziffer-BCD-Zählers 34 hoch genug ist und beispielsweise mehr als 100 H/ beträgt, erscheint die Sichtanzeige flimmerfrei, so daß der Eindruck entsteht, als ob die Anzeigeelemente kontinuierlich aufleuchten würden.

Für den Fachmann dürfte ohne weiteres ersichtlich sein, dali der 3-Ziffer-BCD-Zähler 34 auch durch drei oder mehrere, voneinander getrennte Zähler ersetzt werden kann und daß außerdem Schaltungselemente zur Überlaufanzeige oder zur Beendigung des Z.ihivor gangs vorgesehen sein können, wenn eine ungewöhnlich hohe Teilchenzählung die höchste, zur Sichtan/eiec bringbare Zahl überschreitet.

Der Impulszähler 24 für Blutplältchen bildet somit zusammen mit der Digitalsichtanzeige 26 für die Blutplättchenzahl ein Zähl- und Anzeigesystem, welches einen Zählwert der Blutplättchenimpulse von der Impulssortiereinheit 22 liefert und die drei am meisten signifikanten Ziffern dieses Zählwerts anzeigt, bei denen es sich, wie aus den nachstehenden Ausführungen ersichtlich, um die Tausender der Blutplättchenzählung pro Mikroliter der untersuchten Blutprobe handelt. Be; weiterem Fortgang der Blutplättchenimpulszähiung verändern sich die dargestellten Ziffern fortlaufend entsprechend den Ausgangssignalen des 3-Ziffer-BCD-Zählers. In den meisten Fällen ändert sich der angezeigte Zählwert für Blutplättchen ausreichend langsam, um eine visuelle Beobachtung des Zählvorgangs zu ermöglichen. Der Zählrhythmus ermöglicht dabei eine Anzeige der Gleichförmigkeit des Probendurchsa'zes durch den Abtastwandler.

Bei Beendigung des Zählvorgangs wird der zuletzt erreichte Blutplättchenzählwert so lange angezeigt, bis das Gerät abgeschaltet wird oder die Zähler in der nachstehend beschriebenen Weise rückgestellt werden.

Impulse für rote Blutkörperchen werden von der Impulssortiereinheit 22 oder 181 dem Impulszähler 28 für rote Blutkörperchen über die Impulsleitung 33 zugeführt und in einen binär kodierten Dezimalzähler 52 eingespeist. Dieser BCD-Zähler 52 kann von gleicher Ausführung sein wie der BDC-Zähler 32 im Impulszähler 24 für Blutplättchen. Die Eingangsimpulse liegen an der Klemme E, d. h. der Ansteuerklemme des BCD-Zählers 52 an, während die Ausgangsimpulse an der Klemme Q 4 erscheinen. Das Ausgangssignal des BCD-Zählers 52 besteht aus einen· impuls für jeweils i 0 gezählte Eingangsimpulse. Dieses Ausgangssignal des BCD-Zählers 52 wird über die Leitung 53 an die Ansteuerklemme des binär kodierten Dezimalzählers 54 angelegt. Der BCD-Zähler 54 kann von gleichei Beschaffenheit oder Ausführung wie der BCD-Zähler 52

\ sein. Das Ausgangssignal des BCD-Zählers 54 an seiner Äusgangskiemme Q4 besteht aus einem Impuls für jeweils IO gezählte Eingangsimpulse. Daher erzeugt der BCD-Zähler 54 für jeweils 100, durch die Logiksortiereinheit 22 erzeugte Impulse für rote Blutkörperchen

>i jeweils einen Impuls. Der binär kodierte Dezimalzähler 52 und der binär kodierte Dezimalzähler54 stellen somit zusammen einen fest eingestellten 2-Dekaden-Vorabteiler (prescaler) ?l dar. Eine alternative Vorabteilerschaltung, welche bestimmte Einstellmöglichkeiten bietet

, und unmittelbar anstelle des Vorabtcilers 51 verwendet werden kann, ist in F i g. 4 dargestellt und wird weiter unten in Verbindung mit F i g. 4 beschrieben.

An dieser Stelle sei daran erinnert, daß das Ziel bei der Zählung roter Blutkörperchen zusammen mit

.. RIi 11 nlät tr hf»n Aarin K?S!eh!, £·Γ;ςπ Zühi'VCr! für die ΓΟΪΟΓί Blutkörperchen zu erhalten, welcher einer bereits bekannten oder einer angenommenen Dichte für rote Blutkörperchen in der untersuchten Blutprobe entspricht. Wenn die Zählung für rote Blutkörperchen eine tier bereits bekannten oder angenommenen Dichte entsprechende Zahl erreicht, ist wünschenswert, den in beiden Zählern, nämüch dem Impulszähler 28 für rote Blutkörperchen und in dem Impulszähler 24 für Blutp'Mtchen erfolgenden Zählvorgang zu beenden.

■ damit die Anzahl der in diesem Zeitpunkt angezeigten Blutplättchen der Blutplättchendichte der untersuchten Blutprobe entspricht.

Wie bereits erwähnt, ist gleichfalls möglich, nur die Zählung von Blutplättchen zu unterbrechen, wenn der Zähler für rote Blutkörperchen den vorangestellten Zählwert erreicht hat. und dann den Zählwert für Blutplättchen in diesem Zeitpunkt ohne Anhalten der beiden Zählvorgänge zu registrieren.

Vor Beginn des Zählvorgangs werden die drei

j. signifikantesten Ziffern der bereits bekannten Dichte an roten Blutkörperchen eingegeben oder registriert vermittels der binär kodierten Dezimal-Stellschalter 65, 75 und 85. welche gemeinsam die Stellschalterbaugruppe 30 bilden. Während des Zählvorgangs liegt das

j· Ausgangssignal des BCD-Zählers 54 an den drei in Reihe geschalteten binär kodierten Dezimalzählern 56, 66 und 76 an. Diese drei Zähler sind zueinander in Reihe geschaltet, so daß jeder Zähler einen Zählwert anzeigt, welcher einer Dekade der drei signifikantesten Ziffern der Zählung für rote Blutkörperchen entspricht.

Die BCD-Zähler 56, 66 und 76 können von gleicher Ausführung sein wie der BCD-Zähler 52. Jedw* binär kodierte Dezimalzähler 56, 66 und 76 erzeugt an seinen Ausgangsklemmen Q I. Q 2, Q 3 und <?4 vier Ausgangs-

s 5 signale, weiche jeweils der Binärzifferspalte 1,2,4 bzw. 8 der entsprechenden Dekade entsprechen. Jedes dieser Ausgangssignale liegt Ober eine Diode an der entsprechenden BinärspaitenkJemme (d h. 1,2,4 oder 8) der Stellschalter 65,75 bzw. 85 an. Die Ausgangssignale

wi an der Klemme Q 4 des BCD-Zählers 56 liegen an der Ansteuerklemme E des BCD-Zählers 66, und die Ausgangssignale an der Klemme Q 4 des BCD-Zählers 66 liegen an der Ansteuerklemme E des BCD-Zählers 76. Folglich erzeugt der BCD-Zähler 56 auf jeweils 1000 gezählte Impulse für rote Blutkörperchen einen Impuls an seiner Äusgangskiemme Q 4. und der BCD-Zähler 66 erzeugt an seiner Äusgangskiemme QA für jeweüs 10 000 gezählte Impulse für rote Blutkörperchen einen

Impuls. Der beispielsweise den Ziffern 488 entsprechende und von der Stellschalterbaugruppe 30 in Fig. I dargestellte Zählwert entspricht somit talsächlich 48 800 roten Blutkörperchen. Die Menge von 48 800 roten Blutkörperchen entspricht ihrerseits 0,01 Liter einer 4,880 Millionen roter Blutkörperchen pro Liter enthaltenden Blutprobe, also einer Zehnerpotenz der Dichte der roten Blutkörperchen.

Wk' bereits anhand Fig.3 erläutert, wird der Zählwert für rote Blutkörperchen vorab durch den Faktor 100, und der Zählwert für Blulplättchen wird vorab durch den Faktor 10 geteih. Wenn die Stellschalterbaugruppe 30 daher so eingestellt wird, >iaß die Zahl 488 erscheint, entspricht die tatsächliche Anzahl an Impulsen für rote Blutkörperchen entsprechend diesem Zählwert, welcher in der Impulsleitung 33 für rote Blutkörperchen erscheint, dem Wert 48 800. Kür eine verdünnte Blutprobe mit einer Dichte an roten Blutkörperchen von 48 800 pro Mikroliter ist somit ein Volt verbunden isi. werden sämtliche BCD-Zähler auf den Zahlwert 0 riitkgestellt und stehen dann für einen neuen Versuch zur Verfügung. Die Rückstelleitung R/S kann mit einer derartigen Spannungsquelle durch einen (hier nicht dargestellten) federbelasteten und an geeigneter Stelle angeordneten Taster verbunden sein, welcher der Bedienungsperson in einfacher Weise das Rückstellen der Zähler im gewünschten Zeitpunkt ermöglicht.

Wie bereits erwähnt, kann der fest eingestellte, in Fig.3 dargestellte Vorabteiler SI auch durch einen Vorabteiler ersetzt werden, der Einstellmöglichkeiten bietet, tin derartiger, einstellbarer Vorabteiler 251 ist allgemein in Fig. 4 dargestellt. Durch Ersatz des fest eingestellten Vorabteilers 51 durch einen einstellbaren Vorabtetler 251 wird ermöglicht, die Zählung an roten Blutkörperchen durch eine im Bereich von 100 bis 109 liegende ganze Zahl zu teilen.

Die Teilung durch eine von 100 abweichende ganze

ITItKlUl[It-I Ut-I

des Abtastwandlers hindurchgeströmt, damit dieser Zählwert erhalten werden konnte. Gleichzeitig damit entspricht während des gleichen Zeitintervalls die Anzahl der in der Impulsleitung 35 für Blutplättchen erscheinenden Blutplättchen angenähert 3040. Offensichtlich entsprechen 3040 Blutplättchen in einem Volumen von 1 Mikroliter Vollblut, das auf '/ioo seiner ursprünglichen Konzentration verdünnt worden ist. einer Biutplättchendichte von 304 000 Blutplättchen pro Mikroliter unverdünnten Vollbluts. Durch die vorab erfolgende Teilung der Impulszählung für Blutplättchen dur' .ι i0 ergibt sich somit eine Zählanzeige von 304. die dann als Zählung der Tausender an Blutplättchen pro Mikroliter Vollblut angezeigt wird.

Alle binär kodierten Dezimalzähler 56, 66 und 76 erzeugen für ein binäres 0 eine Ausgangsspannung von angenähert 0 Volt Gleichspannung an ihren Klemmen Q 1, Q2, Q3 und QA. und für eine binäre I jeweils eine Ausgansspannung von angenähert + 5 Volt Gleichspannung an diesen Klemmen. Solange die von jedem der binär kodierten Dezimalzähler 56, 66 oder 76 erzeugte Binärzählung niedriger ist als der an den Dezimalstellschaltern 56, 66 oder 76 eingestellte Dezimal-Zählwert, bleibt die gemeinsame Leitung 90 elektrisch mit Massepotential über wenigstens eine der Dioden 58,60, 62,64, 68, 70, 72, 74, 78, 80,82 und 84 verbunden. Wenn jedoch die von jedem BCD-Zähler 56, 66 und 76 erzeugte Binärzählung gleich wird der Einstellung des entsprechenden Dezimalstellschalters 65, 75 und 85, ist keiner der zwölf möglichen Strompfade durch die entsprechenden Dioden mit Masse G verbunden. In diesem Zeitpunkt fließt kein Strom durch den Vorspannungswiderstand Rp. und die Spannung in der Leitung 90 nimmt auf +5 Volt Gleichspannung zu, so daß ein wahres Zahlbeendigungssignal STOP erzeugt wird.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, wird das Zählbeendigungssignal STOP an den Takteingang Cdes BCD-Zählers 52 im Impulszähler 28 für rote Blutkörperchen und an den Takteingang Cdes BCD-Zäh!ers 32 im Impulszähler 24 für Blutplättchen angelegt. Das Zählbeendigungssignal STOP verhindert weitere Änderungen in diesen beiden BCD-Zählern. so daß dementsprechend beide Zählvorgänge sofort beendet wenden.

Zur Rückstellung oder Löschung sämtlicher binär kodierter Dezimalzähler vor Beginn eines neuen Versuchs ist eine Rückstelleitung R/S vorhanden. Wenn die Rückstelleitung mit einer Spannungsqueüe von +5 manchen Fällen erwünscht sein, um den Zählwert an roten Blutkörperchen in der Weise zu verändern, daß eine höhere Biutplättchendichte erhalten wird, welche besser den mit Blutplättchenzählern anderer Ausführungen erhaltenen, im allgemeinen höheren Dichtenwerten entspricht.

Die Einzelheiten des einstellbaren Vorabteilers seien nunmehr anhand der F i g. 4 erläutert. Wie F i g. 4 zeigt, weist der einstellbare Vorabteiler 251 zwei binär kodierte Dezimalzähler 252 und 254 auf, die in allen Punkten identisch ausgebildet sein können den binär kodierten Dezimalzählern 52 und 54 des fest eingestellten Vorabteilers 51 von F ι g. 3. Die Impulsleitung 33 für rote Blutkörperchen ist mit der Ansteuerklemme E des BCD-Zählers 252 verbunden, und dieser erzeugt einen Impuls an seiner Ausgangsklemme QA. Die Ausgangsimpulse des BCD-Zählers 252 werden über die Leitung 253 an die Ansteuerklemme E des BCD-Zählers 254 angelegt, welcher für jeweils 10, an seine Ansteuerklemme fangelegte Eingangsimpulse einen Ausgangsimpuls an seiner Ausgangskiemme QA erzeugt. Somit arbeiten die BCD-Zähler 252 und 254 in genau gleicher Weise wie die beiden BCD-Zähler 52 und 54 des fest eingestellten Vorabteilers 51 von Fig. 3. Im Gegensatz zum Vorabteiler 51 von Fig. 3 wird jedoch das an der Ausgangsklemme QA zur Verfügung stehende Ausgangssignal des BCD-Zählers 254 so lange nicht an die Leitung 55 angelegt, bis zusätzliche Impulse einer der durch den Stellschaiter 257 vorgegebenen entsprechenden Anzahl über die impulsleitung 33 für rote Blutkörperchen am Vorabteiler 251 angelegt worden sind.

Das Ausgangssignai an der Klemme QA des BCD-Zählers 254 wird über die Leitungen 268,269 und 270 an einen Inverter in Form eines NOR-Gatters 260 angelegt, und das Ausgangssignal des NOR-Gatters 260 liegt über eine leitung 271 unmittelbar an der Taktklemme CL eines Flip-Flops 258 vom D-Typ. Das Flip-Flop 258 kann beispielsweise aus einer Flip-Flop-Schaltung vom Doppel-D-Typ Motorola MC 4013 bestehen. Wie aus Fig.4 ersichtlich, liegt die Datenklemme D des Flip-Flops 258 stets an +5V Gleichspannung. Wenn daher das Flip-Flop durch einen an seinen Takteingang CL angelegten impuls getaktet wird, wird der Ausgang Q des_Fiip-Rops 258 positiv, d. h. WAHR, und der Ausgang Qnegativ,d. h. FALSCH. Die Ausgangsklemmen Q und (Jdes Flip-Flops 25» sind jeweils mit den Takteingängen CL der BCD-Zähier 252

und 256 verbunden. Das an den Takteingang des Zählers 252 angelegte positive Signal verhindert somit weitere Änderungen in diesem Zähler, und das an die Taktklemme des BCD-Zählers 256 angelegte negative Signal steuert diesen BCD-Zähler an, so daß er mit der Zählung der an seiner Eingangsklemme E ankommenden Impulse beginnt. Das Flip-Flop 258 vom D-Typ stellt somitHn ein Entscheidungsgatter dar, welches entweder der* BCD-Zähler 252 oder den BCD-Zähler

256 zur Zählung der Impulse für rote Blutkörperchen ansteuert, welche über die Impulsleitung 33 beim Vorabteiler 251 ankommen. Dieser Wechsel in der Ansteuerung bei der Zählung der Ober die Impulsleitung 33 ankommenden Impulse von BCD-Zähler 252 auf BCD-Zähler 256 erfolgt, sobald vom BCD-Zähler 252 einhundert Impulse gezählt worden sind. Die Ausgangsklemmen Q\, Q2. <?3 und <?4 des BCD-Zählers 256 sind über Dioden 263 bis 266 mit dem Stellschalter 257 in gleicher Weise verbunden wie die vorstehend in Verbindung mit Kig. 3 beschriebenen ÖCD-Zähier 5b, 66 und 76 mit ihren entsprechenden Dezimalstellschaltern 65,75 und 85 verbunden sind.

Die gemeinsame Klemme C des Stellschalters 257 bleibt auf Massepotential, d. h. 0 V Gleichspannung, bis der Zähler 256 einen Zählwert erreicht hat, welcher dem im Stellschalter 257 eingestellten Zählwert entspricht. Da die gemeinsame Klemme C des Stellschalters 257 über die Leitung 282 mit der Klemme D des Flip-Flops 259 vom D-Typ verbunden ist, bleibt der Zustand des Flip-Flops 259 unverändert, wobei seine Ausgangsklemme Q eine Spannung von angenähert 5 V Gleichspannung führt, welche dem Zustand WAHR entspricht, und seine Ausgangsklemme Q eine Spannung von 0 V Gleichspannung führt, welche dem Zustand FALSCH entspricht. Die Taktklemme CL des Flip-Flops 259 vom D-Typ ist über die Leitung 275 mit der Impulsleitung 33 verbunden, so daß demzufolge das Flip-Flop 259 für jeden Eingang eines Impulses über die Impulsleitung 33 getaktet wird.

Die Klemme D des Flip-Flops 259 vom D-Typ ist außerdem über einen Widerstand 267 und die Leitung 273 mit der Klemme Q des Flip-Flops 258 vom D-Typ verbunden. Der Widerstand 267 dient als Vorspannungswiderstand in ähnlicher Weise wie der Widerstand R_n in F i g. 3. Die Klemme <?des Flip-Flops 258 dient als Gleichspannungsquelle von +5V und treibt die Klemme D des Flip-Flops 258 auf +5V Gleichspannung, wenn die Verbindung der gemeinsamen Klemme des Stellschalters 257 mit Massepotential unterbrochen wird. Diese Unterbrechung erfolgt, wenn der BCD-Zähler 256 einen Zählwert erreicht, der dem im Stellschalter

257 eingestellten Zählwert entspricht. Demzufolge steigt die Spannung an der Klemme D des Flip-Flops 259 auf die Spannung an der Klemme Q des Flip-Flops 258, nämlich etwa + 5 V Gleichspannung an. Folglich ändern die Ausgänge Q und Q des Flip-Flops 259 vom D-Typ ihren Zustand bei Auftreten des nächsten, über die Impulsleitung 33 angelegten Impulses für ein rotes Blutkörperchen. In diesem Zeitpunkt wird die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 259 positiv, d. h. führ, eine Spannung von angenähert_+ 5 V Gleichspannung, während die Ausgangsklemme Q negativ wird, d. h. eine Spannung von angenähert OV Gleichspannung annimmt Das negativ werdende Signal am Ausgang (^ des Flip-Flops 259 wird dann an die Leitung 55 angelegt, weiche wie aus F: g. 3 ersichtlich mit der Ansteuerklemme E des 10Ofach zählenden binär kodiertci Dezimalzählers 56 verbunden ist

Wie somit ersichtlich, wird durch den einstellbaren Vorabteiler 251 ein Impuls jedesmal dann an die Leitung

55 angelegt, wenn die Anzahl der über die Impulsleitung 33 zugeführten Impulse 100 Impulsen plus der im Stellschalter 237 eingestellten Zahl entspricht.

Die Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 259 vom D-Typ ist über eine Leitung 277 mit einem Eingang des NOR-Gatters 261 verbunden, und der Ausgang des NOR-Gatters 261 ist über eine Leitung 278 mit beiden Eingängen des NOR-Gatters 262 verbunden. Der Ausgang des NOR-Gatters 262 ist über die Leitungen 279, 280 und 281 mit den Rückstellklemmen des binär kodierten Dezimalzählers 256 und des Flip-Flops 258 vom D-Typ verbunden. Wenn daher das Signal an der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 259 positiv wird, werden gleichfalls positive Signale an die Rückstell· klemmen des BCD-Zählers 256 und des Flip-Flops 158 angelegt. Folglich wird der UCD-Zähler 25€ auf ien Zählwert 0, und das Flip-Flop 258 in der Weise riickgesteiil, daS das Signai an seiner Ausgangskiemme Q FALSCH wird, d.h. angenähert 0 Volt Gleichspannung entspricht, während das Signal an seiner Ausgangsklemme Q WAHR wird. d.h. angenähert + 5 V Gleichspannung entspricht. Bei Rückstellung des BCD-Zählers 256 auf Null wird dieser BCD-Zähler gleichzeitig abgeschaltet, indem die Spannung an seiner Taktklemme C positiv wird, während der BCD-Zähler 252 angesteuert wird, indem die Spannung an seiner Taktklemme negativ wird, so daß beide Zähler 252 und 254 bereit sind zur Zählung der nächsten, über die Impulsleitung 33 angelegten 100 Impulse.

Zur Darstellung der Arbeitsweise des einstellbaren Vorabteilers 251 sei beispielsweise angenommen, daß der Stellschalter 257 auf die Zahl 5 eingestellt ist. so daß der Leitung 55 für jeweils 105 über die Impulsleitung 33 angelegte Impulse ein negativ werdender Impuls zugeführt wird. Während des Eingangs der ersten 100 Impulse werden die BCD-Zähler 252 und 254 durchge steuert, wobei der BCD-Zähler 256 gesperrt ist. Sobald der einhundcrtste Impuls über die Impulsleitung 33 ankommt, erzeugt der BCD-Zähler 254 an seiner Klemme Q 4 ein positives Ausgangssigna In Abhängigkeit von diesem positiven Ausgangssignal wird das Flip-Flop 258 vom D-Typ getaktet. _wodurch sein Ausgang Q positiv, und sein Ausgang Q negativ, der BCD-Zähler 252 abgeschaltet und der BCD-Zähler 256 angesteuert wird. Der Zähler 256 übernimmt dann den Zählvorgang und zählt entsprechend den weiteren, über die Impulsleitung 33 eingehenden Impulsen. Sobald der einhundertfünfte Impuls über die Impulsleitung 33 eingegangen ist. d. h. der fünfte vom angesteuerten BCD-Zähler 256 erhaltene Impuls, erzeugt der Zähler 256 an seinen Klemmen ζ) 1 bis ζ) 4 ein Ausgangssignal. welches einem Zählwert 5 entspricht, der im Stellschalter 257 eingestellt ist Folglich wird die Verbindung zwischen der gemeinsamen Klemme C des Stellschalters mit Massepotential, d. h. OV Gleichspannung unterbrochen, so daß die Datenklemme D des Flip-Flops 259 vom D-Typ das Potential der Ausgangsklemme C? des Flip-Flops 258, nämlich etwa 5 V Gleichspannung annehmen kann. Durch Eingang eines Taktimpulses Em Flip-Flop 259 legt die Klemme Q des Flip-Flops 259 ein negatives Signal an die Leitung 55, und dieses Signal wird durch den ersten der BCD-Zähler

56 für rote Blutkörperchen gezählt (siehe F i g. 3). Wenn in gleicher Weise wie vermittels des fest

eingestellten Vorabteilers 51 von Fig.3 eine Teilung durch den Faktor 100 erwünscht ist, wird der

Steilschalter 257 des einteilbaren Vorabteilers 251 auf Null gestellt, so daß der Zustand Null des Zählers 256 sofort nach seiner Abschaltung gestattet, daß der Dateneingang des Flip-Flops 2S9 das Gleichspannungspotential von +5 V des Ausgangs Qdes Flip-Flops 258 annimmt.

Das Rückstellsignal in der Rückstelleitung R/S und das Zahlbeendigungssignal STOP in der Leitung 90 haben auch bei dieser Ausführungsform die gleiche, vorstehend in Verbindung mit F i g. 3 beschriebene Funktion.

Es seien nunmehr die Einwirkungen von Koin7idenzeffekten und anderer Fehlerquellen betrachtet. Es versteht sich, daß bei sehr niedrigem Durchsatz an Teilchen durch den Teilchenabtastwandler entweder nur sehr wenige Teilchen gezählt werden oder ansonsten ein sehr langer Zeitraum zur Beendigung des Versuchs erforderlich ist. In beiden Fällen ist ein niedriger Gesamtzählwert mit statistischen Abtastfehiern behaftet, da die Teilchen riicni in gleichmäßigen gegenseitigen Abständen entlang der Achse des Strömungsweges angeordnet sind. Wenn dagegen die Teilchendichte sehr hoch ist, strömen einige Teilchen einander dicht benachbart durch den Abtastwandler, so daß sich gegenseitig überlappende Impulse erzeugt werden. Der Gesamtzählwert für beide Teilchentypen wird so groß gewählt, daß signifikante statistische Fehler im unteren Zählbereich vermieden werden, wobei der Durchsatz unterhalb eines Wertes liegt, welcher einer maximalen Interferenz zwischen Impulsen aufgrund ihrer gegenseitigen Nachbarschaft entspricht. Außerdem werden Impulse mit in unterschiedlichen Bereichen liegenden Amplituden gezählt, und das Verhältnis der Zählwerte wird bestimmt, um ansonsten aufgrund derartiger Interferenzen entstehende Fehler wesentlich herabzusetzen.

Da die Fehleranteile beider Zählwerte bei Zählung beider Teilchentypen nahezu gleich groß sind, werden die Fehler bei der Zählung des einen Teilchentyps ausgeglichen oder aufgehoben durch die Fehler bei der Zählung des anderen Teilchentyps. Entsprechend der Erfindung erfolgt dieser Ausgleich durch Ermittlung des Zählwertverhältnisses in gleichen Zeitspannen oder auf einfachere Weise durch Verwendung des Auftretens eines vorbestimmten Zählwerts für ein Teilchen zur selbsttätigen Bestimmung des Zeitraums, in welchem der andere Teilchentyp gezählt wird. In beiden Fällen hilft die Kenntnis der Konzentration des einen Teilchentyps wie z. B. der roten Blutkörperchen zur Bestimmung der Konzentration des anderen Teilchentyps wie z. B. der Blutplättchen. Es versteht sich, daß die Konzentrationswerte ausgedrückt werden können als Teilchen pro Mikroliter oder als Hämatokrit, d. h. Volumenbruchteile.

Aufgrund der auf Koinzidenz zurückzuführenden Interferenzen ist die Anzahl der ermittelten Impulse kleiner als die Anzahl der durch den Abtastwandler hindurchströmenden Teilchen. Der Unterschied in der Teilchenzahl, die durch den Abtastwandler hindurchgeströmt sind, und der gezählten Impulszahl wird manchmal auch als Koinzidenzverlust bezeichnet

Es läßt sich zeigen, daß die Impulserzeugungsgeschwindigkeit mit großer Näherung durch die nachstehende Formel dargestellt werden kann:

in welcher

η die Anzahl der pro Sekunde erzeugten Impulse, N die Anzahl der pro Sekunde durch den Wandler

hindurchströmenden Teilchen und C ein Koinzidenzverlustfaktor ist.

Die »Koinzidenzverluste« in einer Zeifinheit werden durch das Produkt GV² angegeben.

Die Gesamtzahl der in einem Zeitintervall T ermittelten Teilchen beträgt dann nT. Der statistische in Fehler, d.h. der Unterschied des in einem kürzet-: Zeitintervall T ermittelten Zählwerts im Vergleich zu dem während eines langen Zeitintervalls läßt sich verringern, wenn 7~gesteigert wird.

Es läßt sich zeigen, daß die Zählgeschwindigkeit im allgemeinen einen theoretischen Maximalwert

"⁼7c

Für einen Teilchenabtastwandler mit einer Länge von 78 μηι und einem Durchmesser von 55 μπι wurde anhand mehrerer Versuche ermittelt, daß der Wert des Koinzidenzverlustfaktors C gleich 43,6 \istc pro rotes ;-, Blutkörperchen beträgt, wobei der Durchsatz derart bemessen war, daß die Durchlaufzeit eines roten Blutkörperchens durch einen Edelstein 66 μsec betrug.

Die theoretisch höchste Zählgeschwindigkeit ergab sich für diesen Fall zu

irna, = 5733 rote Blutkörperchen/Sekunde.

Wenn mit einer Zählgeschwindigkeit von 3000 Impulsen pro Sekunde, d. h. mit einer etwas mehr als die Hälfte des theoretischen Höchstwerts betragenden

:, Geschwindigkeit gearbeitet wird, betrug die tatsächliche Anzahl der durch den Edelstein hindurchströmenden Teilchen 3500, so daß der Koinzidenzverlustfehler dementsprechend 14,3% betrug.

Da die Blutpiättchendichte im Vergleich zur Dichte

λμ an roten Blutkörperchen klein ist, ergibt sich in erster Näherung für den Fehler aufgrund Koinzidenz von gleichzeitig mit roten Blutkörperchen durch den Edelstein strömenden Blutplättchen etwa der gleiche Wert, nämlich 14%. Durch selbsttätige elektronische

i-, Zählung der auf rote Blutkörperchen zurückzuführenden Impuls« und selbsttätige elektronische Zählung der auf Blutplättchen zurückzuführenden Impulse und selbsttätige Beendigung der Zählung von Blutplättchenimpulsen bei Erreichen eines vorbestimmten Zählwerts

y, für rote Blutkörperchen in der oben beschriebener Weise heben sich die beiden Fehler zumindest theoretisch gegenseitig auf, wobei der korrekte Wert für die Blutplättchenzählung angezeigt wird. Praktisch korrekte Ergebnisse mit praktisch vollständiger Kompensation für Koinzidenzfehler lassen sich auch dann erhalten, wenn die Dichte an roten Blutkörperchen so hoch ist daß der Durchsatz an roten Blutkörperchen bis zu 11 000 Teilchen pro Sekunde beträgt In der Praxis sind jedoch die Ergebnisse nicht so gut wie sie anhand

dieser theoretischen Überlegungen erscheinen. Insbesondere ergeben sich bei der in den Fig.2A und 2B dargestellten bevorzugten Ausführung der Erfindung verbleibende Maskierungseffekte aufgrund der Tatsache, daß beim Durchgang eines Blutplättchens durch den Abtastwandler in nahezu Koinzidenz mit einem roten Blutkörperchen der entsprechende Impuls mit größerer Wahrscheinlichkeit durch den Zähler für die roten Blutkörperchen gezählt wird. Wenn bei dieser

Ausführungsform der Erfindung die Zählgeschwindigkeit für rote Blutkörperchen 3000 rote Blutkörperchen pro Sekunde beträgt, betrugen die Verluste für den Blutplättchenzählwert in mehr abs etwa 90% einer Reihe von Versuchen zwischen 3% und 7%, und diese Verluste waren acf verschiedene Gründe einschließlich Koinzidenzeffekte zurückzuführen.

Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß bei Auftreten von nahezu Koinzidenz häufiger rote Blutkörperchen gezählt werden, weil einige Blutplättchenimpulse in der steilen Anstiegsflanke des Impulses für rote Blutkörperchen verloren gehen.

Durch Feststellung des Verhältnisses der beiden Impulsgeschwindigkeiten werden auf nur Koinzidenzefiekte zurückzuführende Fehler wesentlich verringert, wenn die Impulsgeschwindigkeit zwischen etwa 20% und etwa 75% des Höchstwerts beträgt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieses Verhältnis. selbsttätig elektronisch berechnet Wenn systematische Fehler auftreten, kann die Anzeige selbsttätig korrigiert werden, indem der Vorabteiler 251 (Fig.4) für auf rote Blutkörperchen zurückgehende Impulse auf einen entsprechenden Wert eingeste'lt wird, so daß sich der korrekte Zählwert für Blutplättchen unmittelbar am Instrument ablesen läßt

Unter manchen Umständen werden sämtliche Koinzidenzen als ein Teilchentyp wie z. B. rote Blutkörperchen gemessen. Das könnte beispielsweise bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung erfolgen, bei welcher keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen worden sind, um das Zählen entsprechend dem ersten von zwei sich gegenseitig überlappenden Impulsen zu steuern. In diesem Falle werden die vollen Vorteile der Erfindung nicht erzielt Diese Vorteile ergeben sich nur dann, wenn wie bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung der jeweils erste Impuls ermittelt wird und die Signalhaltung erfolgt

In den meisten Fällen liegen die Größen der roten Blutkörperchen außerhalb des Größenbereichs für Blutplättchen und entgegengesetzt Es gibt jedoch auch Fälle, in weichen die Größenbereiche für rote Blutkörperchen und Blutplättchen sich wenigstens zu einem bestimmten Grad überlappen. Allgemein gesehen ist bekannt, daß wenige Plättchen größer sind als 274 μπι³, und daß sehr wenige rote Blutkörperchen kleiner sind als 274 μπι³· Daher ist üblich geworden, die Konzentration an 274 μπι³ großen oder noch größeren Teilchen zu messen und diese als rute Blutkörperchen zu betrachten, auch wenn einige dieser Teilchen aus Blutplättchen oder aus weißen Blutkörperchen bestehen können. Aus diesem Grunde wird der Schwellwert für den oberen Schwellwertdetektor 16 auf eine Spannung eingestellt, die der Größe von 274 μπι³ für Blutkörperchen entspricht, so daß die von Teilchen dieser Größe oder von größeren Teilchen erzeugten Impulse dem Zähler für rote Blutkörperchen zugeführt werden. In diesem Zusammenhang ist interessant, daß auch bei Zählung anderer Teilchen als roten Blutkörperchen der Impulszähler 28 ein dem ursprünglichen Volumen der Blutprobe entsprechendes Signal liefert

Wenn der Zählwert für rote Blutkörperchen von einem Gerät geliefert wird, mit welchem sämtliche Teilchen von einem über der krtischen Größe liegenden Volumen gezählt werden, entspricht dieser Zählwert einem bestimmten, bekannten Blutvolumen. Wenn daher die hier beschriebene Vorrichtung ebenfalls so eingestellt ist, daß sie alle diese Teilchen zählt, zeigt der Impulszähler 28 korrekt an, wann das gleiche Blutvolumen durch den Teilchenabtastwandler 10 hindurchgeströmt ist Dementsprechend zeigt die Anzeige des Impulszählers 24 für Blutplättchen die Anzahl an ä Blutplättchen mit einer unter 274 μπι³ betragenden Größe in diesem Volumen an. In diesem Zusammenhang ist daher darauf hinzuweisen, daß die Blutplättchendichte korrekt ermittelt wird mit Ausnahme des geringen Fehlers, der sich deswegen ergibt, weil ein ίο kleiner Anteil der Blutplättchen ein über der kritischen Größe liegendes Volumen aufweist

Es sollen nunmehr noch einige abgeänderte Schaltungsausführungen betrachtet werdea Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, entspricht die Schwellwertspannung einer bestimmten Teilchengröße beim Durchtritt einer Blutprobe durch einen Abtastwandler bestimmter Ausführungsform. Somit werden die Potentiometer in bestimmte Einstellungen gebracht, bei denen Impulse erzeugt werden, welche Teilchen in zwei vorbestimmten Größenbereichen entsprechen.

Wenn ein Zählwert für rote Blutkörperchen benutzt wird, der vermitteis einer anderen Maschine ermittelt worden ist, ist wünschenswert, den Schwellwert in der Weise einzustellen, daß der vermittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Zählwert für rote Blutkör perchen dem mit der anderen Maschine ermittelten Zählwert entspricht Das trifft auch dann zu, wenn die andere Maschine fälschlicherweise andere Teilchen als rote Blutkörperchen gezählt hat Derartige Fehler jo treten bei praktisch allen handelsüblichen sogenannten Zählgeräten für rote Blutkörperchen auf, mit denen sämtliche ein Volumen über 274 μπι³ aufweisende Teilchen gezählt werden. In diesen Maschinen werden weiße Blutkörperchen als rote Blutkörperchen gezählt da die weißen Blutkörperchen sogar noch größer sind als die roten Blutkörperchen, und der entsprechende Zählwert umfaßt außerdem einige der größeren Blutplättchen. Wenn vermittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Blutplättchen gezählt werden, wird der zur Unterscheidung zwischen auf rote Blutkörperchen zurückgehende und auf Blutplättchen zurückgehende Impulse dienende Schwellwert üblicherweise auf einer dem Volumen von etwa 274 μπι³ entsprechenden Wert eingestellt Die damit erhaltenen Fehler in dei 5 Blutplättchendichte sind gering.

Es wurde gefunden, daß es eine signifikante Zahl ar Blutarten gibt, in welchen eine größere Anzahl ar Blutplättchen eine über etwa 30 μΐη³ betragende Größe aufweist Aus diesem Grunde und aus anderen Gründer V) ist wünschenswert, den zur Zahlung roter Blutkörperchen benutzten unteren Schwellwert unterhalb de« oberen Schwellwerts anzusetzen, für den gezählte Impulse als Blutpiättchen ausgewiesen werden. Zwei zi diesem Zweck geeignete einfache Schaltungen sind ir den F i g. 6 und 7 dargestellt

Bei der Anordnung von Fig.6 ist der obere Schwellwertdetektor 16 von F i g. I ersetzt worder durch zwei Schwellwertdetektoren 16' und 16". Be dieser Anordnung wird der Schwellwertdetektor 18 al· bo der erste untere Schwellwertdetektor bezeichnet Dei Schwellwertdetektor 16" wird als der obere Schwell wertdetektor bezeichnet, da er den oberen Schwell wertpegel für Impulse vorgibt die als BlutplBttchet gezählt werden. Der Schwellwertdetektor 16' anderer 6i setts wird als der zweite untere Schwellwertdetektoi bezeichnet, da er den unteren Schwellwertpegel füi Impulse vorgibt, die als rote Blutkörperchen gezähl werden. Der Ausgang des unteren Schwellwertdetek

tors 16' ist mit dem UND-Gatter AG 1 verbunden, und der Ausgang des oberer Schwellwendetektors 16" ist mit der Klemme D des Flip-Flops FFl über den Inverter INi verbunden. Die beiden Schwellwertdetektoren 16' und 16" können dabei auf unterschiedliche =. Schwellwerte eingestellt sein, von denen jeder der beiden über dem jeweils anderen Wert liegen kann.

Bei dieser Anordnung gibt der zweite untere Schwellwertdetektor 16' den unteren Grenzwert für Impulse vor, die als rote Blutkörperchen gezählt werden ι ο können. Impulse mit über dem Schwellwert des zweiten unteren Schwellwertdetektors 16 liegenden Amplituden führen zu roten Blutkörperehen entsprechenden Signalen in der Impuisieitung 33. Der maximale obere Grenzwert für rote Blutkörperchen ist eine Funktion der Grenzwerts: der Schaltur.gsbauteile.

Bei der Anordnung nach F i g. 6 sperren am Schaltungspunkt N erscheinende Impulse das Flip-Flop FFl, wenn der ermittelte Impuk eine über dem eingestellten Schwellwert des oberen Schwellwertde- 2η tektors 16" liegende Amplitude aufweist Wenn daher ein Impuls eine Amplitude im Bereich zwischen dem durch den ersten unteren Schwellwertdetektor 18 vorgegebenen unteren Schwellwert und dem durch den oberen Schwellwertdetektor 16" vorgegebenen 2=, Schwellwert aufweist, erscheint ein ' "uls in der Impuisieitung 35. ansonsten jedoch nicht.

Wenn der vom Detektor 16" vorgegebene Schwellwert über dem durch den zweiten unteren Schwellwertdetektor 16' vorgegebenen Schwellwert liegt, können >o Impulse in beiden Impulsleitungcn i3 und 35 erscheinen, so daß jeder in diesem Bereich liegende Impuls sowohl als rotes Blutkörperchen als auch als Blutplättchen gezS'ilt wird, obwohl ein solcher Impuls natürlich normalerweise nur eines der Teilchen darstellt. Eine jdcrartige Arbeitsweise ist besonders nützlich, wenn die ursprünglich zur Zählung der roten Blutkörperchen der Probe benutzte Maschine fälschlicherweise große Blutplättchen als rote Blutkörperchen gezählt hai. Wie weiter unten im einzelnen ausgeführt, ist der zweite untere Schwelüwertdetektor 16' auf einen Wert eingestellt der ermöglicht, in der Impiilsieitung 33 für die Zählung an roten Blutkörperchen eine Anzahl von Impulsen zu erzeugen, auch wenn diese falsch ist, wobei die Anzahl der in der Impuisieitung 35 erzeugten 4s Impulse der Blutptättchendichtc der Probe entspricht. Im einzelnen entsprechen die in der Impulsleitung 33 bei dieser Anordnung erzeugten Impulse den mit der Maschine erzeugten Impulsen, welche fälschlicherweise große Blutplätichen als rote Blutkörperchen gezählt w hat.

Wenn jedoch andererseits der durch den zweiten unteren Schwellwertdetektor 16' vorgegebene Schwcllwert oberhalb des im oberen Schwcll'vertdctektor 16" eingestellten Schwellwerts liegt, kann ein FaI¹ eintreten. -,3 bei dem in beiden Impulsleitungen 33 und 35 kein Impuls erzeugt wird. Folglich werden zwischen dem oberen Grenzwert des Blutplättchcn-Impulsamplitudenbcreichs und dem unteren Grenzwert des Impulsamplitudenbereichs für rote B'ulkörpe^rchen liegende Impulse μ überhaupt nicht gezählt.

Beispielsweise können die Schwellwertdetektoren 18 und 16" für Blutpiättchen auf Spannungen eingestellt werden, die Teilchen mit Volumina von 2,0 μηι' bis 30,0 um¹ entsprechen, um die Ermittlung von Blutplätt- hi chen zu ermöglichen, während der /weite untere Schwellwert, oberhalb dessen Teilchen von dem Schwellwertdetektor 16' ermittelt werden, auf eine Spannung eingestellt sein kann, weiche Teilchen mit einem Volumen von 27,5 μπι³ entspricht, um die Ermittlung roter Blutkörperchen und großer Blutplättchen zu ermöglichen, welche fälschlicherweise in der vorgenannten anderen Maschine als rote Blutkörperchen gezählt worden sind. In allen Fällen entspricht die Arbeitsweise der Impulszähler 24 und 28 und der diesen zugeordneten Schaltungen der vorstehend beschriebenen, wobei im Impulszähler 24 für Blutplättchen ein Zählwert angezeigt wird, der repräsentativ ist. für die Blutplättchendichte, obwohl er nur eine Näherung an diesen Dichtenwert darstellt

Die in F i g. 7 dargestellte Schaltung ist ähnlich der von F i g. 2B. In diesem Falle ist der obere Schwellwertdetektor 171 von Fig.2B durch zwei Schwellwertdetektoren 17Γ und 171" ersetzt worden, welche identisch sind den Schwellwertdetektoren 16' und 16" von F i g. 6. Die Impulssortiereinheit 181 von Fig.2B .H ersetzt worden durch zwei Impulssortiereinheiten 18Γ und 181". In diesem Falle ist das Flip-Flop 182 von F i g. 2B ersetzt durch zwei Flip-Flops 182' und 182". Der eine Eingang des UND-Gatters 183 ist mit der Ausgangsklemme Q des Flip-Flops 182' verbunden, und ein Eingpng des UND-Gatters 184 ist rrit der Ausgangsklemme <?des Flip-Flops 182" verbunden. Die anderen Eingänge der beiden UND-Gatter 183 und 184 sind jeweils an das Abtastsignal ST2 angelegt. Die Datenklemme D des Flip-Flops 182' ist mit dem Ausgang des zweiten unteren Schwellwendetektors 17Γ verbunden, und die Datenklemme Z?des Flip-Flops 182" ist mit eier Ausgangsklemme des oberen Schwellwendetektors 171" verbunden. In diesem Falle wird wie bei F i g. 6 in der impuisieitung 33 ein Impuls erzeugt und als Impuls für ein rotes Blutkörperchen gezählt, wenn die Höhe des ermittelten Impulses über dem durch den zweiten unteren Schwellwertdetektor 17Γ vorgegebenen Schwellwert liegt, und als Blutplättchen gezählt, wenn die Impulshöhe im Bereich zwischen dem durch den unteren Schwellwertdetektor 111 (entsprechend der Darstellung in 2A) und dem durch den oberen Schwellwertdetektor 171" vorgegebenen Wert liegt. In diesem Falle kann wie bei der Ausführungsform nach Fig.6 ein und derselbe Impuls als Impuls für ein rotes Blutkörperchen oder als Impuls für ein Blutplättchen gezählt werden, wenn sich die beiden Bereiche gegenseitig überlappen. In entsprechender Weise können Impulse mit einer im Zwischenraum zwischen den beiden Bereichen liegenden Amplitude überhaupt nicht, gezählt werden.

Eine typische Schwellwerteinstellung für den oberen Schwellwert, d. h. den oberen Grenzwert zur Ermittlung von Slutplättchen entspricht einer Spannung V2 von 3,0 V im oberen Schwellwertdetektor 171". Eine typische Schwellwerteinstel'ung für den zweiten oberen Schwellwertpegel, d. h. den unteren Grenzwert zur Ermittlung roter Blutkörperchen entspricht einer Spannung Vi von 2.75 V im zweiten unteren Schwellwertdeteklor 17»'. Die Einstellung von 3,0 Volt entspricht einem Volumen von 30 μπι³. und die Einstellung von 2,75 V entspricht einem Volumen von 27.1 ums.

Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich vielseitig abändern oder weiter ausgestalten. So ist das hier beschriebene Verfahren auch mit einer anderen als der hier beschriebenen Vorrichtung ausführbar, so z. B. mit einer Teilchensortiervorrichtung, die zur Erzeugung getrennter, gleichzeitiger Zählwerte ausgelegt ist und von Hand angehalten werden kann. Das Verfahren läßt

sich auch vermittels eines Mehrkanalanalysators ausführen, der Vorrichtungen zur Impulshöhenanalyse, Impulszählung und Zählwertsichtanzeige aufweist

Gegenstand der Erfindung sind in erster Linie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Zählwerts pro Volumeneinheit, d.h. der Dichte oder Konzentration von Teilchen in einer Flüssigkeitsprobe unbestimmten Volumens, die apparativen Einzelheiten der Vorrichtung und die Verfahrensschritte des Verfahrens jedoch weitgehend abgeändert werden können und die Erfindung daher nicht auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist

Die beschriebenen Schaltungen zum Zwecke des Abtastens, Diskriminierens, Sortierens und Zählens können auch ansprechbar ausgelegt sein auf elektrische i s Signale, die in der gleichen Vorrichtung aufgrund einer Bezugsteilchenkonzentration erzeugt und der Zählvorrichtung zugeführt werden, so daß nicht mehr erforderlich ist, einen Konzentrationsbezugswert von Hand einzugeben.

Auch können vermittels des Verfahrens oder der Vorrichtung nach der Erfindung oder mit beiden die Teilchendichte oder Konzentration mehrerer unterschiedlicher Teilchentypen unbekannter Dichte oder Konzentration bestimmt werden. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung können der zusätzliche Verfahrensschritt und eine entsprechende zusätzliche Vorrichtung vorgesehen sein, um ein synthetisches oder nichtsynthetisches Teilchen bekannter Konzentration und bekannten Volumens einem bekannten Volumen an Probenflüssigkeit zuzusetzen, um synthetisch eine entsprechende Konzentration an Bezugsteilchen herbeizuführen, die ihrerses:a zur fcStimmung der Relativkonzentration der untersuchten Teilchen verwendet wird. J5

Das Verfahren ist grundsätzlich aber auch auf gemessene Dichten- oder Konzentrationswerte anwendbar, die nicht als Zählwert pro Volumeneinheit ausgedrückt werden. In diesem Zusammenhang sei insbesondere verwiesen auf Hömatokrit in Volumenprozent In vielen Laboratorien wird der Hämatokrit von Blutproben vermittels bekannter Schleuder- oder Zentrifugierverfahren ermittelt Daher ist in vielen Fällen Hämatokrit bereits als Eigenschaft einer bestimmten Blutprobe bekannt, nicht jedoch bekannt ist 4 > jedoch der Zählwert an roten Blutkörperchen pro Volumeneinheit Mit anderen Worten, es kann in manchen Fällen einfacher sein, vermittels der Stellschalterbaugruppe 30 von Fig.) nicht den Zählwert für rote Blutkörperchen, sondern die Hämatokritdaten v) einzugeben.

In Fig.8 ist eine auf diese Änderung abgestellte, geringfügig abgeänderte Schaltungsausführung dargestellt. Der Teilchenabtastwandler 10 und der Wechselspannungsverstärker 12 entsprechen dabei denen von ü Fig. 1, wobei der Ausgang A' oder BLRI des Wechselspannungsverstärkers 12 als Eingangssignal an der Basislinienrückführschaltung 101 der in Fig. 2A dargestellten Ausführung liegt Das vorstehend beschriebene Rückstellsignal BLRO wird der ebenfalls in Fig.2A dargestellten Spitzenwerthälteschältung 131 zugeführt, um das Signal E_pzu erzeugen.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist das Signal E_p ein Signal, dessen Größe entweder einen Blutplättchen-Spitzenwert oder einen Spitzenwert für ein rotes Blutkörper- « chen anzeigt Entsprechend der hier betrachteten abgeänderten Ausführungsform wird jedoch das Signal Ep nicht an die Schaltung von F i g. 2B angelegt, sondern einem Hämatokrit-Impulsumsetzer 201 zugeführt, der das Signal E₉ zu einer in seiner Ausgangsleitung 33' erscheinenden Impulsfolge umsetzt, welche die Zählung des Impulszählers 28 (siehe Fig. 1) steigert Der Impulszähler zählt dabei selbstverständlich nicht Impulse für rote Blutkörperchen, sondern Impulse für Hämatokrit In den Stellschalter 30' werden die bekannten Hämatokritdaten der untersuchten Blutprobe eingegeben. Wenn der Impulszähler 28 '.'en in den Stellschaltern 30' eingestellten Wert erreicht, kann ein Haltsignal erzeugt werden, das auch den Impulszähler 24 für Blutplättchen anhält Die Digitalsichtanzeige 26 zeigt dann den Zählwert für Blutplättchen pro Volumeneinheit an.

Somit besteht die einzige größere Abänderung der vorhandenen Schaltung in dem zusätzlichen Hämatokrit-Impulsumsetzer 201, der durch das Signal E_P dargestellte Impulse für rote Blutkörperchen effektiv integriert und die für die bekannten Standard-Hämatokritwerte erforderlichen Volumenprozenteinheiten liefert Zur einwandfreien Taktsteuerung werden die Abtastsignale STl von der in Fig.2A dargestellten Abtastfolgesteuerung 121 an den Impulsumsetzer 201 angelegt, zusammen mit einem Signal, welches anzeigt daß kein Blutplättchen, sondern ein rotes Blutkörperchen vorhanden ist (da das Signal E_p beide Typen von Blutteilchen darstellen kann), und dieses Signal wird von Leitung B in F i g. 6 oder Klemme 4 des Operationsverstärkers 172 von F i g. 2B geliefert

Vermittels (nicht dargestellter) einfacher Schalter läßt sich somit die Vorrichtung umschalten von der Zählung roter Blutkörperchen (Anzahl an Teilchen pro Volumeneinheit) auf Hämatokrit (Prozentangabe). Ein entsprechender Schalter wird zweckmäßigerweise mit der Stellschalterbaugruppe 30 zusammengefaßt.

In Fig.9 ist der Impulsumsetzer 201 von Fig.8 schematisch in Einzelheiten dargestellt. Das Signal E_p wird an den nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 202 angelegt, der an seinem negativen, invertierenden Eingang durch ein Ausgangssignal eines NAND-Gatters 203 angesteuert wird. Ein derartiges Ausgangssignal tritt nur auf bei Koinzidenz des Abtastimpulses ST1 (siehe Fig. 5) und des Signals für ein vorhandenes rotes Blutkörperchen. Die Breite des ausgewählten Abschnitts von Signal E_p wird natürlich durch das Abtastsignal STI vorgegeben und beträgt beispielsweise 5 Mikrosekunden.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 202 treibt eine aus Transistor 203 und Widerstand R bestehende veränderliche Stromquelle. Der Kollektor des Transistors ist mit einem Ladekondensator C verbunden. Die Ladung bzw. der von dieser Stromquelle erzeugte Strom entspricht E_p geteilt durch R und ist mit 1_Λ bezeichnet. Die Aufladung im Kondensator C wird durch einen Vergleicher 204 mit einem Bezugseingang überwacht Wenn der Ladewert über dem Bezugssignal liegt, wird das Fiip-Flop 205 vom D-Typ aktiviert und erzeugt an seiner Klemme Q ein Ausgangssignai, das an ein NOR-Gatter 206 angelegt wird. Der andere Eingang des NOR-Gatters 206 ist durch das Ausgangssignal des NAND-Gatters 203 gesteuert, welches somithin das Ausgangssignal des NOR-Gatters 206 steuert Normalerweise dient dieses Ausgangssignal zur Klemmschaltung für die Konstantstromquelle I₀ über die Diode 207. Wenn jedoch die Stromquelle während der Zeitdauer des Abtastsignals 57" 1 nicht geklemmt gehalten wird, dient sie als Entladekreis, so daß der Strom Ip den Kondensator C entlädt auf einen

Spannungswert, welcher dem am Vergleicher 204 anliegenden Bezugssignal entspricht

Somit dient die Schaltung nach Fig.9 als Integrator für die Spitzenwerte sämtlicher Impulse für rote Blutkörperchen, die Hämatokrit anzeigen. Im Hinblick auf die Arbeitsweise ist hervorzuheben, daß durch einen gemeinsamen Taktgeber sowohl die Vorrichtung 202 für die Analogeingangsspannung als auch der Entladestrom Id gesteuert werden, so daß die Ansteuerung nur während ein und desselben Zeitintervalls festgelegter Dauer erfolgt Dadurch wird die Genauigkeit der Schaltungsbetätigung wesentlich gesteigert

Die Größe der im Kondensator C gespeicherten Ladung entspricht Ia (A h. E₁JR) multipliziert mit T, der Zeitdauer des Abtastsignals STl. Zum Abgleich dient hierbei der Digitalladeimpuls-Rückkopplungskreis, welcher /dx Tx Nh erzeugt, wobei Nh die Anzahl der über die Leitung 33' angelegten Hämatokritimpulse ist Somit werden die Spitzenwerte der Impulse für rote Blutkörperchen integriert (Prozentwert) und in ein Digitalformat umgesetzt

Durch entsprechende Bemessung der einzelnen ■5 Schaltungsbauteile kann außerdem das Verhältnis an Impulsen für rote Blutkörperchen zu einem einzigen, über Leitung33' erzeugten Hämatokritimpuls beispielsweise 10:1 betragen. Mit anderen Worten, zur Aufladung des Kondensators C auf einen Ladewert,

m welcher den Bezugspegel des Vergleichers 204 überschreitet und zur Erzeugung eines Hämatokritimpulses führt können mehrere Impulse für rote Blutkörperchen erforderlich sein. Dementsprechend Hefen beispielweise der größte Spitzenwert des Signals E_p nur einen

ι -, einzigen Hämatokritimpuls. Mit einer derartigen Auslegung werden Fehler bei einer Umsetzung ve ier beschriebenen Typ wesentlich herabgesetzt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Teilchendichte von Teilchen eines Typs in einer Flüssigkeit, die wenigstens zwei Typen von sich in einer physikalischen Eigenschaft unterscheidenden Teilchen in Suspension enthält, durch Abtasten der in einer Probe der Suspension enthaltenen Teilchen beim Durchgang der Suspension durch eine Abtastvorrichtung, Erzeugen je eines elektrischen Signals für jedes Teilchen mit einem der physikalischen Eigenschaft des jeweiligen Teilchens entsprechenden Parameter, Zählen dieser Impulse getrennt nach Teilchentyp und Feststellen des Zählwerts des einen Teilchentyps, wenn der Zählwert des anderen Teilchentyps einen bestimmten Wert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellen des Zählwerts des einen Teilchentyps zu dem Zeitpunkt vorgenommen wird, bei welchem der Zählwerk des weiteren Teilchentyps, der in einer vorbestimmten Dichte vorhanden ist, einen dieser vorbestimmten Dichte entsprechenden Wert erreicht hat

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf eine Blutprobe unbekannten Volumens zur Bestimmung der Dichte dir darin vorhandenen Blutplättchen, welche den einen Teilchentyp bilden, wobei die roten Blutkörperchen der weitere Teilchentyp sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, i^B zur Feststellung des Zählwerts der dem ersten Teilchentyp entsprechenden Impulse ein diesem ersten Zählwert entsprechendes elektrisches Signal erzeugt wird, sobiUd de Zählwert des in einer vorbestimmten Dichte vorhandenen zweiten Teil,-chentyps den dieser Dichte entsprechenden Wert erreicht

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung der Impulse des ersten Teilchentyps unterbrochen wird, sobald der Zählwert des zweiten Teilchentyps den vorbestimmten Wert erreicht

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der festgestellte Zählwert des ersten Teilchentyps selbsttätig zur Sichtanzeige gebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Zählung der Impulse des zweiten Teilchentyps angehalten wird, sobald der Zählwert des zweiten Teilchentyps den vorbestimmten Wert erreicht

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Bestimmung der Dichte von Teilchen eines Typs in einer Flüssigkeit die wenigstens zwei Typen von sich in einer physikalischen Eigenschaft unterscheidenden Teilchen in Suspension enthält, mit einem als Abtastvorrichtung dienenden Teilchenabtastwandler zum Hindurchleiten der Suspension und Erzeugen je eines elektrischen Signals für jedes Teilchen mit einem der physikalischen Eigenschaft des jeweiligen Teilchens entsprechenden Parameter, einer auf die elektrischen Eigenschaften der Impulse entsprechenden und zum Unterscheiden von Teilchen unterschiedlicher Eigenschaften in einer Probe dienenden Diskriminatorvorrichtung und je einer Zählvorrichtung für die unterschiedlichen Teilchentypen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine, zum Zählen der Teilchen des weiteren Teilchentyps dienende Zählvorrichtung (28) mit einem durch willkürlich zu betätigende Stellschalter (65, 75, 85) voreinstellbaren Register bzw. einer Zählwert-Vorgabeeinrichtung (30) versehen ist, die bei Erreichen des voreingestellten Zählwertregisters ein Signal oder einen Schaltvorgang auslöst, und daß die zum Zählen der Teilchen des ersten Typs dienende Zählvorrichtung mit einer zur Feststellung des Zählwerts dienenden Sichtanzeigevorrichtung (26) versehen ist

8. Vorrichtung nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Erreichen des an dem Register (30) voreingestellten Zählwerts ausgelöste Signal bzw. der ausgelöste Schaltvorgang dazu dient, die Zählvorgänge in der Zählvorrichtung (28) für die Teilchen des weiteren Typs und/oder die Zählvorgänge der Zählvorrichtung (24) für die 1 eilchen des zu bestimmenden Typs zu beenden, so daß der bis dahin erreichte Zählwert des letztgenannten Typs der Zahl von Teilchen dieses Typs pro Vöiumeneinheit der zur Zählung der Teilchen des weiteren Typs verwendeten Probe entspricht

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher die Diskriminatoranordnung einen unteren Schwellwertdetektor und einen oberen Schwellwertdetektor, die zum Erzeugen eines ersten bzw. zweiten Detektorsignals dienen, aufweist dadurch gekennzeichnet daß dem oberen Schwellwertdetektor (16,171) eine Torschaltung (181) nachgeschaltet ist die dazu dient beim Anlegen allein des ersten Detektorsignals nur den ersten elektrischen Impuls zu erzeugen und bei praktisch gleichzeitigem Anlegen des ersten und zweiten Detektorsignals nur den zweiten elektrischen Impuls zu erzeugen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß ein zum Erzeugen eines dritten Detektorsignals beim Erreichen der Spitzenamplitude des Wandlersignals tiienenuer Spitzenwertdetektor (20, 161) vorgesehen ist und die Torschaltung (181) so ausgelegt ist, daß sie den ersten oder den zweiten elektrischen Impuls nur bei Anliegen des dritten Detektorsignals erzeugt

11. Vorrichtung nach Ansprach 10, gekennzeichnet durch eine Spitzenwerthalteschaltung, die dazu dient, ein Spitzenwerthaltesignal zu erzeugen, dessen Höhe dem von dem Spitzenwertdetektor (20, 161) ermittelten Spitzenwert eines jeden elektrischen Wandlersignals entspricht

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder II, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Spitzenwertdetektoren, daß sie nur auf den jeweils zuerst auftretenden Spitzenwert der elektrischen Wandlersignale ansprechen.

13. Vorrichtung nach Ansprach 10 oder II, dadurch gekennzeichnet, daß Rückstellvorrichtungen für die Spitzenwerthalteschaltungen (131) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprache 7 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Zähler (24, 28) einen zum Teilen der gezählten Impulszahl durch einen bekannten Faktor dienenden Vorabteiler (51,251) umfaßt

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorabteiler (51, 251) eine einstellbare Vorrichtung (257) fur ganze Zahlen und darauf ansprechende Logikschaltungselemente

(Fig,4) umfaßt, wobei der bekannte Faktor der Einstellung entspricht

16. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine die Dichte der zu bestimmenden Teilchen in Volumenprozent anzeigende, das eine der getrennten Signale in ein der Dichte entsprechendes Digitalformat umsetzende Vorrichtung (201) mit einem Ladespeicher (C), einer auf die dem zu bestimmenden Teilchentyp entsprechenden Signale ansprechende, zum Aufladen des Ladespeichers auf einen der Größe des Signals proportionalen Pegel dienenden Analogsignaleingangsstufe (202), einen zum Vergleichen des Ladepegels des Ladespeichers mit einem Bezugswert dienenden Bezugswertvergleicher (204), einer auf den Bezugswertvergleicher ansprechenden, zur Verringerung des Ladepegels auf den Bezugswert dienenden Entladungsstufe (Id) und einem zum Ansteuern der Analogsignaleingangsstufe und der Entladungsstufe während eines gemeinsamen Zeitintervalls von festgelegter Dauer und zum Erzeugen eines der Dichte entsprechenden Digitaiformatsignals dienenden gemeinsamen Taktgeber (STi).