DE2816870A1

DE2816870A1 - Verfahren und geraete zur blutzellenmessung

Info

Publication number: DE2816870A1
Application number: DE19782816870
Authority: DE
Inventors: Stephen Clark Wardlaw
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1978-10-26
Also published as: JPS53129485A; JPS6139620B2; FR2388277B1; DE2816870C2; SU940656A3; IT1102583B; FR2388277A1; GB1565492A; IT7848875A0; US4156570A

Description

beanspruchte Priorität: 18. April 1977, V.St.A., Nr. 738 509

Die Erfindung betrifft Verfahren sowie Geräte zum Messen der angenäherten Zellanzahl von Bestandteilszellschichten in einer zen.trifugierten gerinnungsgehemmten Blutprobe, die in einem Kapillarrohr enthalten ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren und Geräte zur Bestimmung der näherungsweisen Anzahl der Granulozyten und der mononukleären weißen Zellen sowie der Thrombozyten bzw. Blutplättchen in einer Probe zentrifugierten gerinnungsgehemmten Bluts. Speziell kann mit der Erfindung die lineare Ausdehnung der Bestandteile der pauschal "Leukozytenschicht" (buffy coat) genannten Schicht gemessen werden, wobei die Leukozytenschicht gemäß der in der DE-OS 27 14 763 beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen in der Schichtdicke vergrößert sein kann. ,.

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Zur Messung der näherungsweisen Anzahl der Granulozyten und der mononukleären weißen Zellen sowie der Thrombozyten in einer zentrifugierten antikoagulierten Blutprobe wurde eine neue Technik entwickelt. Diese Technik weist die Einbringung der Blutprobe in ein Rohr, vorzugsweise ein Kapillarrohr, auf, das einen langgestreckten Körper enthält. Dieser schwimmt, wenn die Blutprobe zentrifugiert und damit in ihre Bestandteilszellschichten getrennt ist, auf der Schicht der roten Blutkörperchen und bildet zusammen mit der Rohrinnenkontur innerhalb des Rohres ein freies Volumen verringerter Größe. Die Leukozytenschicht der Blutprobe, die alle zu messenden Zelltypen enthält, setzt sich in diesem verringerten freien Volumen ab, wodurch ihre axiale Erstreckung über das Gewöhnliche hinaus verlängert ist.

Auf diese Weise ist der axiale Abstand zwischen den Grenzflächen bzw. Ubergangsflachen der einzelnen Zellschichten der Leukozytenschicht entsprechend vergrößert. Die Messung des vergrößerten Abstandes zwischen den oberen und unteren Grenzflächen oder Abgrenzungen jeder Zellschicht ergibt eine Anzeige bzw. einen Wert des Volumens der Zellschicht und damit der Zellenanzahl in der Zellschicht, solange der freie Raum bzw. das freie Volumen eine bekannte geometrische Form darstellt und die Zellen normale Größe haben oder normal verteilt sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Geräte zur maschinellen Messung von Blutzellanzahlen mit bequemer Meßwertangabe zu schaffen.

Die6e Aufgabe wird nach der Erfindung verfahrensmäßig durch die Verfahrensschritte gemäß dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 2 oder 3^ vorrichtungsmäßig durch den kennzeichnenden Teil der Ansprüche 4, 8, 11, 15 oder 18 gelöst.

Um die Trennung der Bestandteilszellschichten besser sichtbar zu machen und um zu einer schärferen Festlegung der Grenzflächen zwischen benachbarten Zellschichten beizutragen, kann ein fluoreszierender Farbstoff der Blutprobe beigegeben werden. Es ist ein Farbstoff, der in unterschiedlichem Ausmaß von den verschiedenen Zellschichten absorbiert wird, so daß die unterschiedlichen Zellschichten voneinander durch ihre unterschiedliche Färbung unterschieden werden können. Acridinorange ist beispielsweise ein für diesen Zweck verwendbarer Farbstoff.

Mit der Erfindung lassen sich daher ausreichend genaue lineare Messungen des Abstandes zwischen der jeweiligen oberen und unteren Grenzfläche jeder Komponentenzellschicht in der zentrifugierten axial verlängerten Leukozytenschicht, die entsprechend der oben angeführten neu entwickelten Technik vergrößert wurde, durchführen.

j Es wurde festgestellt, daß, wenn eine Blutprobe zur Messung

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entsprechend der oben dargestellten Technik vorbereitet ist, die Grenzfläche oder der Meniskus zwischen benachbarten Zellschichten eine wellige, unebene Trennungslinie zwischen den Zellschichten darstellen kann, wenn in einer ümfangsrichtung um das die Blutprobe enthaltende Rohr gesehen wird. Dieser unebene Meniskus kann in Abhängigkeit davon, ob man von der oberen oder unteren Seite des Meniskus mißt, zu Fehlern in der Schichtvolumenbestimmung führen. Dieser Fehler kann sich vergrößern, wenn der andere Meniskus der zu messenden Schicht auch eine unebene oder wellige Gestalt hat. Um das Ausmaß des Meßfehlers, den dieses Phänomen bewirken kann, zu minimieren, wird das Rohr vorzugsweise während der Axial (Longitudinal)-messungen um seine Achse gedreht. Auf diese Weise werden die Krümmungen bwz. Bögen des Meniskusrandes, die man durch das Rohr sieht, sichtbar bzw. für die Betrachtung gemittelt bzw. eingeebnet, so daß sogar der unebenste und welligste bei dieser Technik auftretende Meniskus als eine gerade Linie senkrecht zur Längsachse des Rohres erscheint.

Diese sichtbare Einebnung minimiert den Grad des Fehlers,der bei der Messung eines welligen Meniskus gemacht werden kann. Darüber hinaus ändert es nicht das Aussehen eines geeignet gestalteten ifeniskus. Jas Rohr sollte mit einer ausreichend hohen Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit gedreht v/erden, damit die Welligkeit im Meniskus in eine gerade Linie übergeht,aber nicht mit einer so hohen Drehzahl, daß die Ausbildung.der Zellschichten im Rohr gestört

oder verändert wird. Die genaue Mindestdrehzahl ändert sich mit dem Grad der Beleuchtung. Je heller die Beleuchtung ist, desto größer ist die Mindestdrehzahl, die zur "Ausmittelung" des Meniskus erforderlich ist. Ob das Rohr mit ausreichender Drehzahl gedreht wird, ist jedoch vom Messungsdurchführenden leicht beobachtbar. Im allgemeinen erweist sich ein Drehzahlbereich von 600 min" bis 1200 mi]
für die Durchführung der Messung.

bereich von 600 min" bis 1200 min"* als zufriedenstellend

Das erfindungsgemäße Gerät kann eine Abstützung zum Haltern des die zu messende zentrifugierte Blutprobe enthaltenden Rohres aufweisen. Die Abstützung steht mit dem Rohr an jedem seiner Enden in Eingriff, damit die Zellschichten nicht •verdeckt sind. Die Abstützung weist grundsätzlich zwei Teile auf. Ein Teil ist vorzugsweise ein passiver Teil, der mit einem Ende des Rohres in Eingriff steht und der selbst drehbar oder nicht drehbar sein kann, solange er die Drehung des Rohres nicht behindert. Der andere Teil der Abstützung hat die Wirkung einer Art Spannfutter, das das andere Ende des Rohres fest genug faßt, um die gewünschte Rotation auf das Rohr auszuüben, wenn das Spannfutter gedreht wird. Das Spannfutter besteht vorzugsweise aus einem elastomeren Material, hat die Form eines Ringes oder Kreisringes, der die Außenoberfläche des Rohrendes umgibt, und ist durch einen kleinen Elektromotor angetrieben.

Die Abstützung und der Motor können auf einem Tisch angebracht sein, der seinerseits beweglich in einem das Gerät

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umgebenden Gehäuse angeordnet ist. Die Bewegung des Tisches innerhalb des Gehäuses ist von geradliniger hin- und hergehender Art, wobei der Tisch in dem Gehäuse in jeder herkömmlicher Art angebracht sein kann, die die geradlinige, hin- und hergehende Bewegung des Tisches relativ zum Gehäuse ermöglicht. Vorzugsweise ist ein Betätigungsglied vom Schraubentyp mit dem Tisch verbunden, das unter Drehung den Tisch relativ zum Gehäuse geradlinig bewegen kann. Ein vorzugsweise parallaxenfreies optisches System, das eine Bezugslinie enthält, kann vorgesehen sein, um mit jedem Meniskus während der Messung fluchtend ausgerichtet zu werden. Zur Messung des Ausmaßes der Schraubenrotation, das seinerseits proportional zur Größe der geradlinigen Bewegung des Tisches ist, können elektrische Einrichtungen betriebsmäßig mit der Betätigungsschraube verbunden sein. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Gerätes sind weitere elektrische Einrichtungen vorhanden, um ein System zur Speicherung und zum Ausgeben bzw. zur Ermöglichung des Ablesens der gemessenen verschiedenen Bestandteilsschichtstärken vorzusehen.

Die Erfindung bzw. deren Weiterbildungen schaffen die Möglichkeit zur Messung des Abstandes zwischen den oberen und unteren Menisken in einer Zeilbestandteilsschicht einer zentrifugierten gerinnungsgehemmten Blutprobe. Es kann'auch ein eben aussehender Meniskus erzeugt werden, wobei der tatsächliche Meniskus in Wirklichkeit uneben, schräggestellt oder eben sein kann. Des weiteren ist eine automatische Umwandlung der Abstände

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zwischen den Grenzflächen mehrerer Schichten weißer Blutzellen in digitale Darstellungen der näherungsweisen Konzentrationen der jeweiligen weißen Blutzellenbestandteile möglich, wenn die verschiedenen Zelltypen unterschiedliche Größe haben und unterschiedliche Packungseigenschaften aufweisen. Es ist auch möglich, sichtbare numerische Anzeigen mehrerer Zelltypschichten in der Leukozytenschicht einer zentrifugierten Blutprobe auf elektrischem Wege zu erneuern. Mit der Erfindung kann die lineare Ausdehnung und damit die Konzentration verschiedener Bestandteilblutzeiltypen, die in der Leukozytenschicht einer zentrifugierten, gerinnungsgehemmten Blutprobe enthalten sind, gemessen werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand teilweise schematischer Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Geräts zum Messen des Abstandes zwischen den Menisken einer Schicht von Zellen in einer zentrifugierten Blutprobe;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch mit teilweise entferntem Gerätegehäuse, um die inneren Bestandteile des₄Gerätes offenzulegen?

Fig. 3 eine etwas schematische Darstellung der Details betätigbarer Teile des Geräts gemäß Fig. 1; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils einer beim

to

Gerät gemäß Fig. 1 bevorzugten elektrischen Schaltung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Blutprüfgeräts gezeigt, das gemäß der Erfindung arbeitet. Das Gerät weist ein Gehäuse 2 auf, in dem die betriebsmäßigen Elemente des Geräts untergebracht sind. Das Gehäuse 2 weist eine daran mittels eines gerollten Stangenscharniers angebrachte Tür 4 auf. Um das zu prüfende Kapillarrohr an seinem Ort anzubringen, wird die Tür 4 geöffnet und anschließend geschlossen, um ein Eintreten des Umgebungslichtes ins Innere des Gehäuses zu verhindern. Ein Linsengehäuse 8 ist am Gehäuse 2 angebracht. Es enthält die Optiken, die für die Verwendung bei der richtigen Ausrichtung der Menisken einer Zellschicht während der Messung der Stärke der Zellschicht bevorzugt verwendet werden. Ein einfacher kalibrierter Maßstab 10 ist am Gehäuse 2 angeordnet, um eine allgemeine Messung der Dicke der Schicht der roten Zellen in der zentrifugierten Blutprobe im Kapillarrohr vor der Einbringung des letzteren in das Gerät durchzuführen. Der Maßstab 10 ist vorkalibriert, um eine angenäherte Hematokritzahl auf der Basis der beobachteten Dicke der zentrifugierten roten Zellschicht in dem Kapillarrohr zu ermöglichen.

Zum An- und Ausschalten des Gerätes ist ein EIN-AUS-Schalter 12 am Gehäuse 2 angeordnet. Vom Gehäuse 2 steht ein den Tisch verschiebendes Einstellrad 16 vor zur Verschiebung des die Probe haltenden Tisches innerhalb des Gehäuses 2, was nachfolgend genauer beschrieben wird. Drei elektrische Daten-

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speicher-Schaltknöpfe 18, 20 und 22 stehen am Gehäuse 2 vor, derenVerwendungsart nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Auf dem Gehäuse angeordnet ist ein elektrischer Startknopf 24, der in einer Weise arbeitet, die später detaillierter beschrieben wird. Drei elektrische Schaltknöpfe 26, 28 und 30 zur Datenausgabe sind auf dem Gehäuse angeordnet und funktionieren in einer Art, die nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Das Gehäuse 2 weist auch ein Fenster 32 auf, durch das eine digitale Ausleseeinheit 34 gesehen werden kann,,

In Fig. 2 sind Elemente des Gerätes gezeigt, die im Innern des Gehäuses 2 angeordnet sind. Im Gerätegehäuse 2 ist eine Lichtquelle 36 angeordnet. In einem Gehäuse 38 befindet sich ein Fokussier-Linsensystem., Das Kapillarrohr T, das die zu prüfende Blutprobe enthält _e ist in der Abstützungsanordnung innerhalb des Gehäuses 2 waagerecht angebracht. Die Abstütsungsanordnung weist einen.Endplattenteil 40 in der Form eines Dreiecks auf» An der oberen Spitze des Dreiecks befindet sich eine Durch-.gangsöffnung 42, in der ein Ende des Rohres T zur Rotationsbewegung gelagert ist. Die unteren Spitzen des Endplattenteils 40 haben Durchgangsöffnungen 44 zur Aufnahme von Stangen 46, die dazu dienen, den Endplattenteil 40 mit einem Block 48ο der auf einem Tisch 50 angebracht ist, zu verbinden. Ein elektrischer Motor 52, dessen Welle sich durch eine zentralaxiale Öffnung in dem Block 48 erstreckt, ist angrenzend an den Block 48 angeordnet und auch auf dem Tisch 50 angebracht»

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Am Ende der i-lotorwelle 54 ist ein Kragen 56 aus elastomerem 2-laterial befestigt. Oer Kragen 56 weist eine Vertiefung 58 auf, die ein Spannfutter zur Aufnahme des anderen Endes des Rohres T bildet. Ein Prisma 60 ist im Gerätegehäuse 2 angebracht und so angeordnet, daß es Licht der Lichtquelle 36 auf das Rohr T aus der Richtung, die eine optimale Fluoreszenz des Farbstoffs in der Blutprobe hervorruft, auf die Linsen in dem der Messung dienenden Linsengehäuse 8 richtet. Ein Getriebegehäuse 62 ist unter dem Tisch 50 und ein Potentiometer 64 angrenzend an das Getriebegehäuse 62 angeordnet. Das Einstellrad 16 zur TischverschieLung ist betriebsmäßig mit Zahnrädern im Getriebegehäuse 62 und den Potentiometer 64 in einer Weise verbunden, die detailliert nachfolgend beschrieben ist. Das Einstellrad 16 ist betriebsmäßig auch mit dem Tisch 50 zur Hin" und Herbewegung des Tisches 50 verbunden.

In Fig« 3 ist eine etwas schematische Darstellung einer Betriebsausführungsform des Gerätes gezeigt„ das gemäß der Erfindung arbeitet» Wie vorher beschrieben, ist der Drehmotor 52 auf dem Tisch 50 angebracht, der seinerseits hin- und herbeweglich auf einem Basisbereich B angebracht ist«, Auf dem Tisch 50 ist auch der Passivteil der Rohrabstutsung, der Endplattenteil 40, angebrachte Das Spannfutter 55», das vom Motor 52 drehbar angetrieben ist_? hält das andere Ende des Rohres T₀ Jer stationäre Easisbereich B, des Teil des Gerätegehäuses ist, ist mit einem aufrechten Flansch 1 gestaltet, durch den sich ein mit Gewinde versehenes Loch 3 erstreckt.

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Am Einstellrad 16 ist eine Betätigungsstange 5 befestigt, die einen inneren, mit Außengewinde versehenen Endbereich 7 aufweist, der in und durch das mit Gewinde versehene Loch 3 geschraubt ist. Das innere Ende 68 der Betätigungsstange 5 drückt gegen ein Ende des Tisches 50, der durch eine Feder S gegen die Betätigungsstange 5 vorgespannt ist. Auf der Betätigungswelle 5 ist ein erstes Zahnrad 70 angebracht, das zur Rotation mit der Betätigungswelle 5 mit dieser verkeilt ist. Ein zweites Zahnrad 72 kämmt mit dem ersten Zahnrad 70 und rotiert mit diesem in einem Verhältnis 1:3. Das zweite Zahnrad '72 ist mit einer Welle 74 verkeilt, die den Antrieb des Potentiometers 64 bildet. Auf diese Weise ist eine Drehung der Welle 74 des Potentiometerantriebs proportional zur geradlinigen Bewegung des Tisches 50. Die Lichtquelle 36 wird durch Kondensatorlinsen 39, die im Gehäuse 38 angebracht sind, fokussiert. Im Gehäuse 38 ist ein Filter 41 angebracht, das gewünschte Anregungslichtwellenlängen für die maximale Anregung des Farbstoffs durchläßt, aber andere Wellenlängen blockiert.

Die optische Beobachtungseinrichtung, die im Gehäuse 8 angeordnet ist, besteht aus einer Anordnung 9, die eine Okularlinsenanordnung 11, eine Haarlinienbezugslinie 13, ein Lichtfilter 15 und eine Objektivlinsenanordnung 17 aufweist. Die Vergrößerung des Linsensystems der Anordnung 9 liegt vorzugsweise im Bereich von 4-fach bis 20-fach.

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Die Haarlinie bzw. die Haarlinienstrichplatte 13 ist vorzugsweise in der Brennebene der Okularlinsenanordnung 11 angeordnet, so daß die Anordnung 9 parallaxenfrei ist. Das Filter 15 filtert die Wellenlängen des beleuchtenden Anregungslichtes aus und läßt nur die fluoreszierenden Wellenlängen des Lichtes durch, das von den fluoreszierend gefärbten Zellen im Kapillarrohr T ausgeht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nachfolgend die Betriebsweise des Gerätes zusammen mit der Elektronik erläutert. Nach dem "EIN"-Schalten des "EIN-AUS"-Schalters 12 wird, um das Ableseverfahren beginnen zu können, das Kapillarrohr T im Spannfutter 58 angeordnet und der Tisch 50 manuell mittels des Einstellrades 16 eingestellt, um die Bezugslinie 13 mit der roten Zellen/Granulozyten-Grenzflache auszurichten. Der Startknopf (Schalter) 24, der den Motor 52 startet und die Aktivierung eines "AUT₀NULL"(automatisch Null einstellenden) Verstärkers 73 bewirkt, wird gedrückt. Die Eingangsspannung des Verstärkers 73 wird vom spannungsteilenden Potentiometer 64 entnommen, das, wie vorher beschrieben, eine Spannung erzeugt,, die proportional der Stellung des Tisches 50 ist. Die Aktivierung des "AUT.NULL"-Verstärkers 73 bewirkt automatisch einen Nullabgleich jeder bestehenden Eingangsspannung E-. Nacnfolgende Änderungen in der Eingangsspannung E, erscheinen am Ausgang L„ des Verstärkers 73. Diese Ausgangsspannung E₂ wird auf die Eingänge jedes der Proben- und Speicher-Verstärker 75, 76 und 78 gegeben„ Danach wird der Tisch

50 mit dem Einstellrad 16 verschoben, bis die Bezugslinie 13 genau mit der Grenzfläche zwischen der Granulozyten- und Mononukleärzellschicht ausgerichtet ist. An diesem Punkt bzw. in "dieser Stellung stellt die Ausgangsspannung E₂ des Verstärkers 73 einen Wert dar, der proportional zur Zahl der Granulozyten ist, d.h. zur axialen Ausdehnung dieser Zellschicht. Anschließend wird der Knopf (Schalter) 18 "SP. GRAN" (Speicher Granulozyten) gedrückt und die Spannung E- im Verstärker 75 gespeichert. Die weitere Bewegung des Potentiometers 64 bewirkt keine Änderung am Ausgang des Verstärkers 75. Durch Drücken des "SP.GRAN"-Knopfes 13 wird auch der "AUT.NULL"-Verstärker 73 aktiviert, wodurch der Ausgang E des "AUT.NULL"-Verstärkers 73 auf O zurückgesetzt wird.

Der Tisch 50 wird danach zur Ausrichtung der Bezugslinie 13 mit der Grenzfläche zwischen der Mononukleärzellenschicht und der Thrombozytenschicht verschoben. Daraufhin wird der Knopf (Schalter) 20 "SP.MONOS" (Speicher Mononukleär en) gedrückt,, der eine Speicherung des neuen Ausgangswerts E- im Verstärker 76 ergibt und den Ausgang E₂ des "AUT.NULL"-Verstärkers 73 auf 0 zurücksetzt.

Erneut wird danach der Tisch 50 zur Ausrichtung der Bezugslinie 13 mit der Grenzfläche zwischen der Thrombozytenzellschicht und der Plasmaschicht vergehoben. Daraufhin wird der Knopf (Schalter) .22 "SP.PLTS" (Speicher Platelets) gedruckt, um den neuen Ausgangswert E- im Verstärker 78 zu speichern und den

Ausgangswert E₂ des "AUT.NULL"-Verstärkers 73 danach auf O zurückzuführen. Nachdem alle Ablesungen getätigt und gespeichert wurden, sind sie ablesebereit.

Zum Lesen der Ergebnisse können die "LESE"-Knöpfe 26, 28 und 30 in beliebiger Reihenfolge gedrückt werden. Die Zahl weißer Blutzellen (WBZ) ist die Summe der Granulozytenschicht und der Mononukleärschicht. Die Ausgangsspannungen E, und E. der Verstärker 75 bzw, 76 werden in einem Summenverstärker 80 summiert« Die Widerstände R₂ und R₃ sind so ausgewählt,daß sie die einzelnen Packungskoeffizienten der Granulozyten und Hononukleären berücksichtigen. Dadurch kann die Digitaltafel eine Zellzählungszahl für jede gemessene Zellachicht trotz der Tatsache anzeigen, daß die verschiedenen Zelltypen unterschiedliche Größe und Packungsverhalten bzw. Packungsdichte haben, Beispielsweise könnten 500 Granulozytzellen pro Of0254 mm Abmessung vorhanden sein, aber 1000 Mononukleärzellen in einer 0,0254 mm-Schicht eingepackt sein. Die Skalierung bzw. die Umrechnung wird durch einenVerstärker 87 und ein Potentiometer AW eingestellt, um eine auf Zellen/min geeichte Ausgabe vorzusehen. Durch Drücken des "LESE-WBZ"-Knopfes 26 wird die Ausgangsspannung des Maßstabs-Verstärkers 87 auf ein digitales Schalttafel-Meßinstrument 82 übertragen, das vorzugsweise ein Fairchild 320359 Meßinstrument ist. Das Drücken des Knopfes 26 beendet auch die Rotation des Motors 52 a

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Durch Drücken des "LESE % GRAN"-Knopfes 23 wird das digitale Schalttafelmeßinstrument 82 so geschaltet, daß die Ausgangsspannung E ausgelesen und zugleich die Integratoren bzw. die Integrationsverstärker S₁ und S₂ zurückgesetzt werden. Der Integrator S. wird von der Ausgangsspannung E_ggespeist,die die gesamte weiße Blutzellzahl darstellt. Der Integrator S₂ wird von der Ausgangsspannung E₃ gespeist, die die Granulozytenzahl repräsentiert. Der Ausgang des Integrators S, geht auf einen Komparator C. Wenn die Ausgangsspannung E_ des Integrators S, eine (Bezugs-) spannung von REF erreicht, wird die Ausgangsspannung von . S₂ auf der Spannung gehalten, die zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist. REF_ ist so gewählt, daß E_g eine Ausgabe von 100 am digitalen Schalttafelmeßinstrument 82 erzeugen würde, wenn alle Zellen Granulozyten wären, d.h. falls E. = 0 wäre. Daher ist E₉ das Verhältnis ^E3 _χ _lQQ^

Durch Drücken des "LESE PLTS"-Knopfes 30 wird die Ausgangsspannung Eg an das digitale Schalttafelmeßinstrument 32 gelegt. Die gespeicherte Thrombozytenspannung E₅ wird durch einen Verstärker 34 zur Erzeugung einer Spannung Eg skaliert, die eine Ausgabe der Thrombozyten/mm χ 1000 erzeugt. Der. richtige Skalierungsfaktor wird durch ein Potentiometer AP vorgesehen.

Ein "FLIP-FLOP"-Schalter 86 ist ein bistabiler Schalter, der durch die vorher beschriebenen Schalter bzw. Knöpfe gesteuert wird.

Wenn dieser Schalter 86 eingeschaltet wird, ändert sein Ausgang E,_ den Zustand von niedrig auf hoch. Dieser Ausgang E,_Q steuert einen Integrator S, an. Der Ausgang von S₃ steuert bzw. beaufschlagt den Drehmotor 52. Der langsame Rampen- bzw. Impulsanstieg und Impulsabfall des Integrators S₃ startet und stoppt den Motor 52 in einer langsamen gesteuerten Rate, wodurch eine Störung bzw. ein Ineinanderübergehen der Zellschichten verhindert wird. Die Einstellung AW steuert die maximale Ausgangsspannung des Integrators S₃ und wirkt daher als Steuerung für die maximale Geschwindigkeit des Motors 52.

Das erfindungsgemäße Gerät kann genaue Zellzählungen durchführen, die zum Festhalten bzw. Eintragen genau angezeigt werden. Anstelle des für die Ausgabennumerischer Zellzählungen bevorzugten elektrischen Systems kann, falls dies gewünscht wird, ein einfacheres mechanisches System verwendet werden. Bezüglich der Einzelheiten des offenbarten Ausführungsbeispiels des elektrischen Speicher- und Auslese-Systems können auch andere Einrichtungen zum Erfassen der Tischbewegung, zur Umwandlung der erfaßten Bewegung in ein elektrisches Signal und zur Umwandlung des Signals in eine verständliche Anzeige verwendet werden.

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Claims

Ansprüche

11.' Verfahren zur Messung der angenäherten Zellanzahl in einer Bestandteilszellschicht einer zentrifugierten Probe gerinnungsgehemmten Bluts, das in einem Kapillarrohr enthalten ist,

dadurch gekennzeichnet , daß die zu messende Zellschicht in einer Farbe, die sich deutlich von den benachbarten Zellschichten unterscheidet, angefärbt wird;

daß ein Lichtstrahl auf die zu messende Zellschicht zur Beleuchtung derselben gerichtet wird;

daß eine Bezugslinie mit einem Ende der zu messenden Zellschicht ausgerichtet wird;

daß das Kapillarrohr in seiner Längsrichtung bewegt wird, bis die Bezugslinie mit dem anderen Ende der zu messenden Zellschicht ausgerichtet ist und dabei ein elektrisches Signal erzeugt wird, das proportional zum Ausmaß der Bewegung ist, die bei Durchlaufen der zu messenden Zellschicht auf das Kapillarrohr ausgeübt wird;
und

daß das erzeugte elektrische Signal in eine visuell beobachtbare numerische Anzeige umgewandelt wird, die die Konzentration der Zellen in der gemessenen Zellschicht quantitativ angibt.

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— IfV mm

2, Verfahren zur Messung der angenäherten Zellanzahl in einer Bestandteilszellschicht einer zentrifugierten Probe gerinnungsgehemmten Blutes, das in einem Kapillarrohr enthalten ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die zu messende Zellschicht mit einem fluoreszierenden Farbstoff gefärbt wird, um ihr eine Farbe zu geben, die sich deutlich von benachbarten Zellschichten unterscheidet; daß ein Lichtstrahl auf die zu messende gefärbte Zellschicht gerichtet wird, der im wesentlichen aus Licht der Wellenlängen besteht, die den fluoreszierenden Farbstoff am stärksten anregen ;

daß die angeregte fluoreszierend gefärbte, zu messende Zellschicht durch ein optisches System beobachtet wird, das im wesentlichen das gesamte vom Kapillarrohr kommende Licht mit Ausnahme der Lichtwellenlängen, die durch die fluoreszierend gefärbte Zellschicht erzeugt werden, ausfiltert; daß eine Bezugslinie mit einem Ende der zu messenden Zellschicht ausgerichtet wird; — daß das Kapillarrohr in seiner Längsrichtung bewegt wird, bis die Bezugslinie mit dem anderen Ende der zu messenden Zellschicht ausgerichtet ist;

daß das Ausmaß der Bewegung des Kapillarrohres zwischen der Stellung, in der die Bezugslinie mit dem einen Ende der zu messenden Zellschicht ausgerichtet ist, und der Stellung, in der die Bezugslinie mit dem anderen Ende der zu messenden Zellschicht ausgerichtet ist, angegeben wird;

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xmd daß die Angabe des Ausmaßes der Bewegung in eine numerische Anzeige der Konzentration der Zellen in der gemessenen Zellschicht umgewandelt wird.

3. Verfahren zur Messung der angenäherten Zellanzahl in einer Bestandteilszellschicht einer zentrifugierten Probe gerinnungsgehemmten Blutes, das in einem Kapillarrohr enthalten ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die zu messende Zellschicht in einer Farbe angefärbt wird, die sich deutlich von den benachbarten Zellschichten unterscheidet;

daß ein Lichtstrahl auf die zu messende Zellschicht zur Beleuchtung derselben gerichtet wird;

daß das Kapillarrohr um seine Längsachse rotiert wird; daß der Abstand zwischen gegenüberliegenden Grenzflächen der zu messenden Zellschicht gemessen wird; und daß der gemessene Abstand in eine numerische Anzeige der Konzentration der Zellen in der gemessenen Zellschicht umgewandelt wird.

4. Gerät zur Messung der angenäherten Zellanzahlen bestimmter Blutbestandteilszellschichten, die mit einem Farbstoff unterschiedlich gefärbt sind und die in einer zentrifugierten, gerinnungsgehemmten Blutprobe in einem transparenten Kapillarrohr enthalten sind, gekGünzeichnet durch eine Halteeinrichtung (4o, 54, 56) für das Kapillarrohr (T) ;

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ein optisches System (9, 11, 13, 15, 17) zur Fokussierung auf die Zellschichten, das eine Einrichtung zur Bildung einer Bezugslinie aufweist, die sich quer zur Achse des Kapillarrohrs (T) erstreckt;

eine Lichtquelle (36), die zum Erhellen der unterschiedlichen Färbung der zu messenden Blutzellschichten auf das Kapilllarrohr (T) richtbar ist;

eine Einrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung, die in einer Längsrichtung des Kapillarrohrs abläuft, zwischen der Bezugslinie und dem Kapillarrohr (T); und eine Anzeigeeinrichtung zur Schaffung einer sichtbaren numerischen Anzeige, die proportional zum Ausmaß der Bewegung zwischen der Bezugslinie und dem Kapillarrohr vom Beginn bis zum Ende der Bewegung ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine erste Filtereinrichtung (41) zur Ausfilterung allen Lichts mit Ausnahme eines vorbestimmten, engen ersten Wellenlängenbandes des Lichtes, das von der Lichtquelle (36) auf das Kapillarrohr (T) gerichtet ist; und

eine zweite Filtereinrichtung (15) zur Ausfilterung allen Lichts mit Ausnahme eines vorbestimmten, engen zweiten Wellenlängenbandes des Lichtes, das von den gefärbten Blutzellschichten kommt und gegen das optische System (9) gerichtet ist.

G. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch «ine mit der Halleinrichtung (4o, 54, 56) verbundene Einrich-1 um} i'um notieren de.is Kapillarrohres (T) um seine Achse.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine elektrische Einrichtung zur digitalen Ausgabe und zum automatischen Erfassen des Ausmaßes der Bewegung zwischen der Bezugslinie und dem Kapillarrohr (T) aufweist, die die erfaßten und beobachteten Bewegungszunahmen in eine Anzeige, die im wesentlichen der Zellkonzentration der gemessenen Zellschicht entspricht, an der digitalen Ausgabe (82) umwandelt.

8. Gerät zur Messung der angenäherten Zellanzahlen vorbestimmter Blutbestandteilszellschichten, die mit einem fluoreszierenden Farbstoff unterschiedlich gefärbt sind und die in einer zentrifugierten, gerinnungsgehemmten Blutprobe in einem transparenten Kapillarrohr enthalten sind, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (4o, 54, 56) zum Eingriff mit und zum Abstützen von mindestens einem Endbereich des Kapillarrohrs (T);

ein optisches System (9, 11, 13, 15, 17) zur Fokussierung auf die Zellschichten in dem abgestützten Kapillarrohr (T), wobei das optische System eine Bezugslinie zur Ausrichtung mit Grenzflächen zwischen benachbarten Zellschichten aufweist; eine Lichtquelle (36), mit der ein Lichtstrahl entlang eines Weges gegen das Kapillarrohr (T) richtbar ist, wodurch der Farbstoff in der Blutprobe zum Fluoreszieren bringbar ist; eine zwischen der Lichtquelle (36) und dem Kapillarrohr (T) angeordnete erste Filtereinrichtung (41) zum Ausfiltern im wesentlichen aller Wellenlängen des Lichts mit Ausnahme der Wellen-

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länge des Lichts, die am wirksamsten den fluoreszierenden Farbstoff anregt, um maximale Fluoreszenz des Farbstoffs zu erreichen;

eine zwischen mindestens einem Teil des optischen Systems (9) und dem Kapillarrohr (T) angeordnete zweite Filtereinrichtung (15) zum Ausfiltern mindestens der den fluoreszierenden Farbstoff anregenden Wellenlängen des Lichts, während die Fluoreszenzlichtwellenlängen, die von dem fluoreszierenden Farbstoff ausgesandt werden, durchgelassen werden; eine Betätigungseinrichtung (5, 7, 16, 50),-die betriebsmäßig mit dem Kapillarrohr (T) verbunden ist, zum Bewegen des letzteren in einer der Richtung der Längsachse des Kapillarrohres entsprechenden Richtung;

und eine Ausleseeinrichtung (26, 28, 30, 82) zur Schaffung einer sichtbaren numerischen Anzeige der Zellzahl in einer vorbestimmten Zellschicht, wobei die Anzeige proportional dem Ausmaß der Bewegung des Kapillarrohres von einer ersten Stellung, die einer ersten Zellgrenzfläche entspricht, bis zu einer zweiten Stellung, die einer zweiten Zellgrenzfläche entspricht, proportional ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine mit der Halteeinrichtung (40, 54, 56) verbundene Einrichtung zum Rotieren des Kapillarrohres (T) um seine Längsachse.

10. Gerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleseeinrichtung (26, 28, 30, 82) eine digitale Ausgabetafel (82) aufweist, die durch eine elektrische Ein-

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richtung zum automatischen Erfassen des Ausmaßes der Bewegung, die auf das Kapillarrohr (T) ausgeübt wird, und zum Erzeugen einer numerischen Anzeige an der Ausgabetafel (82) betreibbar ist, wobei die Anzeigen den Zellkonzentrationen einer gemessenen Zellschicht entsprechen.

11. Gerät zur Messung der angenäherten Zellanzahlen vorbestimmter Blutbestandtailszellschichten, die mit einem fluoreszierenden Farbstoff unterschiedlich gefärbt sind und die in einer zentrifugierten, gerinnungsgehemmten Blutprobe in einem transparenten Kapillarrohr enthalten sind, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung .(4O, 54, 56) zum Eingriff mit und zum Abstützen von dem Kapillarrohr (T) derart, daß ein unbehindertes Beobachten der vorbestimmten Blutbestandteilszellschi chten möglich ist;

ein optisches System (9, 11, 13, 15, 17) zur Fokussierung auf die Zellschichten in dem abgestützten Kapillariohr, wobei das optische System eine Bezugslinie zur Ausrichtung mit Grenzflächen zwischen benachbarten Zeil schichten aufweist; eine Lichtquelle (3G), die so positioniert ist, daß ein Lichtstrahl entlang eines Weges gegen das Kapillarrohr (T) richtbar ist, wodurch der Farbstoff in der Blutprobe zum Fluoreszieren bringbar ist;

eine Einrichtung (5, 7, 16, 50} z«in Bewegen des Kapillarrohres (T) in Richtung seiner Längsachse-;
eine elektrische Einrichtung mit einem Ausgabebereich, durch diej

das Ausmaß der Bewegung, die auf das Kapillarrohr (T) ausgeübt wird, automatisch erfaßbar ist und eine numerische Anzeige am Ausgabebereich, die einer Zellkonzentration einer gemessenen Zellschicht entspricht, erzeugbar ist; eine zwischen der Lichtquelle (36) und dem Kapillarrohr (T) angeordnete erste Filtereinrichtung (41) zum Durchlassen im wesentlichen nur der Wellenlängen des Lichtes von der Lichtquelle, die den fluoreszierenden Farbstoff maximal anregen; und eine zwischen dem Kapillarrohr (T) und dem Auge des durch das optische System (9) schauenden Beobachters angeordnete zweite Filtereinrichtung (15) zum Durchlassen im wesentlichen nur der durch Fluoreszenz des fluoreszierenden Farbstoffs verursachten Wellenlängen des Lichtes.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabebereich eine digitale Anzeigetafel (82) ist.

13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Einrichtung eine Einrichtung zur passenden oder genauen Einstellung der numerischen Anzeige aufweist, um die unterschiedlichen Zellgrößen und Zellpackungseigenschaften, die in den zu messenden unterschiedlichen Zellschichten vorliegen, zu kompensieren, so daß gleiche Längenzunahmen, die in unterschiedlichen Zellschichten gemessen werden, unterschiedliche numerische, am Ausgabebereich erzeugte Anzeigen ergeben.

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14. Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine mit der Halteeinrichtung (40, 54, 56) verbundene Einrichtung zum Rotieren des Kapillarrohres (T) um seine Längsachse. ■

15. Gerät zur Messung angenäherter Zellanzahlen vorbestimmter Blutbestandteilszellschichten, die mit einem fluoreszierenden Farbstoff unterschiedlich gefärbt sind und die in einer zentrifugierten, gerxnnungsgehemmten Blutprobe in einem transparenten Kapillarrohr enthalten sind,

gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (40, 54, 56) zum Ein griff mit und zum Abstützen von dem Kapillarrohr (T), so daß ein unbehindertes Beobachten der vorbestimmten Blutbestandteils zellschichten möglich ist;

ein optisches System (9, 11, 13, 15, 17) zur Fokussierung auf die Zellschichten in dem abgestützten Kapillarrohr, wobei das optische System eine Bezugslinie zur Ausrichtung mit Grenzflächen zwischen benachbarten Zellschichten aufweist; eine Lichtquelle (36), die so positioniert ist, daß ein Lichtstrahl entlang eines Weges gegen das Kapillarrohr (T) richtbar ist, wodurch der Farbstoff in der Blutprobe zum Fluoreszieren bringbar ist;

eine Einrichtung (5, 7, 16, 50) zum Bewegen des Kapillarrohres (T) in der Richtung seiner Längsachse; eine eine digitale Ausgabetafel aufweisende elektrische Einrichtung (82) zum automatischen Erfassen des Ausmaßes der auf das Kapillarrohr (T) ausgeübten Bewegung und zum Erzeugen einer

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numerischen Anzeige an der Ausgabetafel (82), wobei die Anzeige einer Zellkonzentration einer gemessenen Zellschicht entspricht.

16. Gerät nach Anspruch 15/ gekennzeichnet durch eine

mit der Halteeinrichtung (40, 54, 56) verbundene Einrichtung zum Rotieren des Kapillarrohres (T) um seine Längsachse.

17. Gerät nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch eine zwischen der Lichtquelle (36) und dem Kapillarrohr (T) angeordnete erste Filtereinrichtung (41) zum Ausfiltern aus dem Lichtstrahl im wesentlichen allen Lichts mit Ausnahme eines vorbestimmten Lichtwellenlängenbandes, das den fluoreszierenden Farbstoff maximal anregt; und eine betriebsmäßig dem optischen System (9) zugeordnete zweite Filtereinrichtung (15) zum Ausfiltern im wesentlichen aller Wellenlängen des von dem Kapillarrohr (T) ausgesandten Lichtes mit Ausnahme der durch die Anregung des fluoreszieren den Farbstoffs erzeugten Lichtwellenlängen.

18. Gerät zur Messung der angenäherten Zellanzahl vorbestimmter Blutbestandteilszellschichten, die mit einem fluoreszierenden Farbstoff unterschiedlich gefärbt sind und die in einer zentrifugierten, gerinnungsgehemmten Blutprobe in einem transparenten Kapillarrohr enthalten sind, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (40, 54, 56) zum Eingriff mit und zum Abstützen von dem Kapillarrohr (T), so daß ein ungehindertes Beobachten der vorbestimmten

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Blutbestandteilszellschichten möglich ist; ein optisches System (9, 11, 13, 15, 17) zur Fokussierung auf die Zellschichten in dem abgestützten Kapillarrohr, wobei das optische. System eine Bezugslinie zur Ausrichtung mit Grenzflächen zwischen benachbarten Zellschichten aufweist; eine Lichtquelle (36), die so positioniert ist, daß ein Lichtstrahl entlang eines Weges gegen das Kapillarrohr (T) richtbar ist, wodurch der Farbstoff in der Blutprobe zum Fluoreszieren bringbar ist;

eine Einrichtung (5, 7, 16, 50) zum Bewegen des Kapillarrohres (T) in der Richtung seiner Längsachse; eine Überwachungseinrichtung zum Erfassen des Ausmaßes der Bewegung des Kapillarrohres (T) und zum Umsetzen des Ausmaßes der Bewegung in eine sichtbare Anzeige der Zellkonzentration, die proportional dem Ausmaß der Bewegung ist; eine Einrichtung zum Rotieren des Kapillarrohres um seine Längsachse während der Messung zur sichtbaren optischen Einebnung der Zellgrenzflächen, so daß letztere eben erscheinen.

19. Gerät nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine zwischen der Lichtquelle (36) und dem Kapillarrohr (T) angeordnete erste Filtereinrichtung (41) zum Ausfiltern aus dem Lichtstrahl im wesentlichen allen Lichts mit Ausnahme eines vorbestimmten Lichtwellenlängenbandes, das den fluoreszierenden Farbstoff maximal anregt;

und eine betriebsmäßig dem optischen System (9) zugeordnete zweite Filtereinrichtung (15) zum Ausfiltern im wesentlichen aller Wellenlängen des von dem Kapillarrohr (T) ausgesandten

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Lichtes mit Ausnahme der durch die Anregung des fluoreszierenden Farbstoffs erzeugten Lichtwellenlängen.

20. Gerät nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung eine elektrische Einrichtung iiur digitalen Ausgabe und zum automatischen Erfassen des Ausmaßes der Bewegung des Kapillarrohres (T) aufweist, die die erfaßten und beobachteten Bewegungszunahmen in eine Anzeige, die im wesentlichen der Zellkonzentration der gemessenen Zellschicht entspricht, an der digitalen Ausgabe (32) umwandelt .

21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Einrichtung eine Einrichtung zum passenden oder genauen Einstellen der numerischen Anzeige aufweist, um die unterschiedlichen Zellgrößen und Zeilpackungseigenschaften, die in den gemessenen unterschiedlichen Zellschichten vorliegen, zu kompensieren, so daß gleiche in unterschiedlichen Zellschichten gemessene Längenzunahmen unterschiedliche numerische an der digitalen Auslesung (32) erzeugten Anzeigen ergeben.

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