DE2939244A1

DE2939244A1 - Verfahren zur messung eines haematokritwertes und haematokritwert-messgeraet zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2939244A1
Application number: DE19792939244
Authority: DE
Inventors: Henry Robert Angel; Bernard Otto Bachenheimer
Original assignee: Hycel Inc
Current assignee: Hycel Inc
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1980-04-17
Also published as: IT7926054A0; FR2437622B1; GB2033119B; JPS5559329A; GB2033119A; IT1123755B; SE7907166L; FR2437622A1; US4251768A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung eines Hämatokritwertes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Hämatokritwert-Meßgerät zur Durchführung dieses Verfahrens.

Als Hämatokritwert wird der prozentuale Anteil der Blutzellen am Gesamtvolumen einer Blutprobe aus frischem Blut bezeichnet. Je nach Anwendungsfall kann hierunter auch ausschließlich der Anteil an roten Blutkörperchen am Gesamtvolumen verstanden werden. *

Verfahren und Meßgeräte der eingangs genannten Art sind bekannt aus der US-Po 3 82Π 260 und der US-l'S 4 06R 169. Hierbei werden von der Meßvorrichtung Impulse erzeugt, deren Größe von der Größe oder dem Volumen der erfaßten roten Blutkörperchen abhängt. Ks worden dann Signale erzeugt, die jeweils vom Volumen eines erfaßten Hlutkörpoi:- chens abhängen, und diese Signale werden integriert. ';as Integrationsergabnis ist dem Ilämatokri twor I; proportional. Man spricht hierbei von einer direkten Messung des Ilämatokri twerts.

Kin anderes bekanntes Verfahren und ein Meßgerät zu dessen Durchführung gehen aus der US-PS 3 921 066 hervor.

Bei einem weiteren ,au3 der US-PS 3 439 269 bekannten Verfahren zur Messung des Hämatokritwertes wird dieser als Produkt aus dem mittleren Volumen der roten !Blutkörperchen und deren Anzahl errechnet. Dieses Verfahren ist gegenüber

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dem bei der Erfindung angewendeten direkten Meßverfahren mit höherem Aufwand verbunden.

Bei der Zählung der roten Blutkörperchen zu Ermittlung des Hämatokritwertes muß in Betracht gezogen werden, daß beim Erfassen des imrchtritts eines roten Blutkörperchens durch die Durchflußöffnung der I^vieß vorrichtung in Wirklichkeit mehr als ein rotes Blutkörperchen die Durchflußöffnung passieren kann, weil bei diesem Verfahren beispielsweise zwei aneinander haftende Blutkörperchen anhand des erhaltenen Impulses nicht unterschieden werden können. Diese Impulse werden aufgrund einer Änderung der durch die Durchflußöffnung hindurch gemessenen elektrischen Impedanz erzeugt, die sich beim Durchtritt von zwei oder mehr Blutkörperchen nicht in derselben Abhängigkeit vom Blutkörperchenvoluraen verändert wie beim Durchtritt von einzelnen Blutkörperchen mit unterschiedlichem Volumen. Daher muß das die Gesamtanzahl der Blutkörperchen bezeichnende Zähloder Integrationsergebnis korrigiert werden, um einen korrekten Hämatokritwert zu erhalten.

Zur Erzielung des korrekten Hämatokritwerts bei einer Zählung der roten Blutkörperchen sind verschiedene Korrekturverfahren und -schaltungen bekannt, die das Zählergebnis mit einem entsprechenden Korrekturfaktor multiplizieren.

Bei dem eingangs genannten Verfahren, bei dem auch die Größe der Blutkörperchen unmittelbar berücksichtigt wird und das als direktes Verfahren bezeichnet wird, sind die bekannten

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Korrekturmaßnahmen zur rJrzielunn; eines korrekten llämatokritwertes nicht ohne weiteres anwendbar, obwohl auch hierbei selbstverständlich eine Korrektur wünschenswert ist. Andernfalls werden nämlich Blutkörperchen, die gleichzeitig mit einem weiteren Blutkörperchen die Durchflußöffnung der Meßvorrichtung passieren, nicht oder nur ungenügend erfaßt und führen zu keiner oder einer nur ungenügenden Erhöhung des Integrationsergebnisses. Diese Verfälschung kann bei stark verdünnten Blutproben, bei denen beispielsweise die Verdünnung in Salzlösung 1 : 150 000 betränt, sowie bei Blutproben, die aus anderen Gründen einem nur geringen Anteil von roten Blutkörperchen enthalten, noch akzeptabel sein. Die Verfälschung nimmt jedoch mit zunehmender Dichte der Blutprobe, d.h. mit zunehmendem Gehalt an roten blutkörperchen, zu. Bei den meisten Messungen ist daher eine Korrektur des Hämatokritwertes im Hinblick auf gleichzeitig durch die Durchflußöffnung der Meßvorrichtung hindurchtretende Blutkörperchen zweckmäßig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß in einfacher V/eise ein genauer, hinsichtlich dos gleichzeitigen Durchtritts von mindestens zwei UlutköTTperchen durch die Durchflußöffnung der Heßvorrichtung korrigierter üäraatokritwert erhalten wird.

Die Aufgabe wird gemäß der* Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Konniieichenteil des Anspruchs 1 angerebenen J~;erkmalu gelöst.

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Bei dem Verfahren gemäß dor Erfindung wird durch die Erzeugung von Korrekturimpulsen und die impulsweise zusätzliche Veränderung des Integrationsergebnisses in einfacher Weise der erhaltene Ilämatokritwert so korrigiert, daß er vom gleichzeitigen Durchtritt von mindestens zwei Blutkörperchen durch die Durchflußöffnung der Meßvorrichtung weitestgehend unabhängig ist.

Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß der Hrfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben. ;;in zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignetes Uämatokritwert-Meßgerät geht aus Anspruch 5 hervor, während in den übrigen Unteransprüchen Ausgestaltungen dieses Meßgeräts angegeben sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen naher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiels dargestellt ist. Es zeigt:

Figur 1 schematisch ein Hämatokritwert-fießgerät;

!•'igur 2 den Hämatokritwert-Rechner des Meßgeräts gemäß Figur 1;

Figur 3 und 4 KurvenverläuL'e zur I¹Jrläuterunf. der V/irkunnsweise des Hämatokritwert-Wochnorn in Vigur 2.

Das in Figur 1 dargestellte Meßgerät kann hinsichtlich seines mechanisch-konstruktiven Aufbaus und seiner Meßvorrich-

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tung von beispielsweise aus der UG-PS 3 921 066 bekannter Art sein. Das Meßgerät kann auch in bekannter Art zusätzlich dazu ausgebildet sein, weitere hämatologische Parameter zu messen, beispielsweise drei, fünf oder sieben interessierende Parameter. Seine Meßvorrichtung umfaßt eine Sonde 1 mit einer engen Durchflußöffnung 2, die in eine zu untersuchende Blutprobe 3 eintaucht. Bei letzterer kann es sich um mit einer Salzlösung verdünntes, frisches Blut handeln. ;ine Pumpe 4 saugt aus der Probe .Flüssigkeit durch die Durchfluß öffnung 2 hindurch an. Mittels einer in die Probe 5 eintauchenden ,lektrode wird die Impedanz gegenüber dem Inneren nor oomlo 1 gemessen, und beim Durchtritt von roten Blutkörperchen durch die !Durchflußöffnung 2 wird ein elektrischer Meßimpuls erzeugt. Das die Meßimpulse enthaltende Meßsignal wird mittels eines Vorverstärkers 6 verstärkt, dessen Ausgangssignal außer zur Messung des llämatokritwertes auch zur Zählung der roten Blutkörperchen und zur Messung anderer Parameter dienen kann.

Zur Zählung der roten Blutkörperchen wird das Ausgangssignal des Verstärkers 6 mittels eine Sohwellwnrtverstärkers 7 mit einem an einer lief erenzquelle B eingestelltem Schwellenwert verglichen. Solange din Amplituden der verstärkten Meßimpulse den Schwellenwert übornehreiten, gibt der Schwellwertverstärkor 7 einen Au^grmgf'itiipuls ab, der jeweils einem Teiler 9 ^w:'führt wiru. idecicn) ist eine Korrekturschaltung 10 nachgosohaltet,, die ein zunächst erhaltenes Zählergebnis so korrigiert, daß auch die Fälle des gleichzeitigen Durchtritts von mindestens zwei Blutkörperchen durch die Durchtrittsöffnung 2 berücksichtigt werden, obwohl der Verstärker 6 in einem solchen PaIl nur einen einzigen Ausgangsimpuls abgibt.

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Die Korrekturschaltung 10 ist von üblicher Art, wie sie beispielsweise aus der US-PS 4 04-2 808 hervorgeht. Der i,rgebnisausgang der Korrekturschaltung 10 ist mit einem Multiplexer 11 verbunden, der mehrere bei der Messung von Parametern erhaltene .Ergebnisse im Zeitmultiplexverfahren weiterübertragen kann. Das am Ergebnisausgang der Korrekturschaltung 10 erscheinende Signal ist eine Impulsreihe, deren Impulsiolgefrequenz der Anzahl von roten blutkörperchen pro Volumeneinheit der Probe 3 proportional ist. Der Multiplexer 11 überträgt seine Eingangssignale zu einem Register 12, an das ein Ausgabegerät 13 angeschlossen ist-. Das Register 12 ist in üblicher Weise als Dekodierschaltung für die Multiplexsignale und mit einer der Anzahl der Eingangssignale des Multiplexers 11 entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen ausgebildet und dient als Schnittstelle zum Anschluß des Ausgabegeräts 13. >5oi letzterem kann es sich um ein Datensichtgerät, einen Drucker, ein Aui'zeinhmnigrjfrerät oder den Speicher einer Dcitenverarbeitungsoinrir.b l.mig handeln. Zur Steuerung des Multiplexers 11 ist eine Steuereinrichtung 14 vorgesehen, die zur Einstellung der rewünschten Parameter ein Drucktastenfeld aufweisen kann und die auch die Pumpe 4 steuert.

Die Korrekturschaltung 10 gibt an einem Steuerausgang Korrekturimpulse ab, die einem Eingang 22 des Ilämatokritwert-RnchnerB zugeführt werden. Zur Verwendung beim ΛυπfUhrungsbeispiel ist die Korrekturschaltung 10 zwtjckinn.p.j g so ausgebildet, daß die von ihr erzeugten j'orrckturii'ijnilne zumindest annähernd gleichmäßige, gegenüber den Abständen dov Meßimpulse große gegenseitige Abstände aufweisen und daß die i^orrekturimpulsc jeweils einem i.eßimpuls unmittelbar folgen, ijine mögliche Ausbildung der Korrekturschaltung 10

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zu diesem Zweck geht beispielsweise aus der obegcnannten US-PS 4 042 808 hervor. "Dagegen sind Korrckturschaltungen, bei denen zv/ar Korrekturimpulse erzeugt werden, diese jedoch gruppenweise und ohne zeitlichen Zusammenhang mit den Meßimpulsen auftreten, wie dies beispielsweise in der US-PS 3 737 633 der Fall ist, nicht geeignet.

Um ein dem Hämatokritwert proportionales Ausgangssignal zu erzeugen, ist der Verstärker 6 mit dem Hämatokritwert- Rechner 18 verbunden. 'Dieser erzeugt beim Ausführungsbeispiel ein analoges Ausgangssignal, das in einem Analog-Digital-Wandler 19 umgewandelt wird, bevor es dem Multiplexer 11 als Eingangssignal zugeführt wird und somit zum Ausgabegerät 13 übertragen worden kann. Abweichend hiervon könnte auch das AusgangssiTnal des Hämatokritwertiiechners 18 oder dasjenige des Wandlers 19 gespeichert und/oder einem eigenen Ausgabegerät zugeführt werden. .Ίον mit den vorverstärkten Meßimpulsen beaufschlagte Eingang des Hämatokrit-Rechners 18 ist mit 20, sein Ausgang mit 21 bezeichnet.

Figur 2 zeigt den Aufbau des Hämatokritwert-Kechners 18 genauer; mit Figur 1 bzw. mit Figur 3 und 4 übereinstimmende Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile bzw. .Signale,

An den Eingang 20 ist eier somit mit dem vorver» Uarhten Meßsignal a beaufschlagbare Spitzenwertde Lektor 2¹J angeschlossen. Dessen Ausgangssignal folgt beim Auftreten eines Meßimpulses dessen Voruerflanke bis zum lirreichen der Amplitude und behält dann diesen Amplitudenwert bei, sofern nicht nach einer ersten Amplitude eines Impulses

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eine weitere, noch höhere Amplitude denselben Impulses auftritt, die zu einer nochmaligen, entsprechenden Erhöhung des Ausgangssignals führt, das auch in diesem i-all anschließend konstant bleibt. Danach ist eine Rückstellung des Ausgangs signal s auf Null nur über einen 3 teuer ο in/rang des Spitzenwertdetektors 2^lj möglich. Im aktivierten Zustand erzeugt der Spitzenwertdetektor 2^lj ein Ausgangssignal nur, wenn sein .^ingangssignal einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, um Störimpulse geringer Amplitude unterdrücken zu können. Der Ausgang des Spitzenwertdetektors 25 ist über einen Schalter 26 mit einer Integrationsschaltung 27 verbunden, deren Ausgang als Ausgang 21 des Hämatokril;-wert-Ilechners 18 dient, jue Integrationr^chaltung 27 v/eist eine vorgegebene Integrationszeitkonstante auf, mit der bei geschlossenem Schalter die vom Spitzenwerdetektor 2"3 abgegebenen, mit ihren Amplituden den Amplituden der ließ— impulse proportionalen Spannungsimpulse integriert werden, um als Integrationsergebnis eine Analogspannung zu erzeugen, die dem Jlämatokritwert der Probe '5 (Figur 1) proportional ist. Aufbau und Funktion von Spitzenwertdetoktor ?.'· und Integrationsschaltung 27 können insoweit von bekannter Art sein, wie dies beispielsweise noch näher aus der US-PS 4 060 169 hervorgeht. Solange keine Meßimpulse auftreten, gibt üer Spitzenwertdete:^;:tor ?Jj auch keine Au:;.'^ran.^r':nimpulse ab, so daß das Intogrationsergetmis liull I)IeU)I..

An den eingang 21) ist auch ein Schw<?i;i wert; ν or:·, bär' or in Gestalt eines Operationsverstärkers ''A) anresohlosst.'n, dessen einer ,;ingang mit dem vorverstärkton Woßsignal a und dessen anderer eingang mit einer dem Schwellwert entsprechenden, an einer lieferenzspannungsquelle 29 abgenommenen Referenzspannung beaufschlagt ist. Wenn das Meßsignal a den Schwellenwert überschreitet, wird der Operationsverstärker 30 übersteuert und gibt an seinem Ausgang ein Sig-

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nal b von Ιί-Pegel ab, während dieses Signal b bei unterhalb des Schwellenwertes liegenden V/erten eines Meßimpulses und bei Störimpulsen geringer Amplitude L-Pegel hat. Gewünschtenfalls kann auch anstelle des Operationsverstärkers 30 mit seiner Tteferenzspannungsquelle 29 der Schwellwertverstärker 7 mit seiner Referenzspannungsquelle S (Figur 1) verwendet werden. Mit dem Signal b wird der invertierende Eingang eines UND-Glieds 31 beaufschlagt. Weiter wird mit dem Signal b der dynamische Eingang eines während seiner Kippdauer nicht erneut kippbaren Kippglieds 32 beaufschlagt, das bei der Vorderflanke eines im Signal b erscheinenden Impulses gekippt wird, eine Kippdauer von 5/is aufweist und im gekippten Zustand ein Signal c von Η-Pegel erzeugt. Letzteres wird einem weiteren invertierenden Eingang des UND-Glieds 31 zugeführt. Dessen Ausgangssignal d hat im Ruhezustand JI-3'egel, während bei Vorliegen eines Meßimpulses und nach überschreit, η der. Schwellenwertes des Operationsverstärkers 30 Kumindci.; i, während der Kippdauer dos Kippglieds :>2 ein Impuls von L-Pegel erzeugt wird; liegt am ;nde der kippdauer dcß Kippglieds 32 am Ausgang des Operationsverstärkers 30 noch II-Pegel, bis der Meßimpuls wieder unter den Schwellenwert absinkt, 30 bleibt der Ausgang des UND-Glieds 31 bis dahin auf L-Pegel. Beim Ausführungsbeispiel haben die Meßimpulse im Mittel eine Dauer von 30 U3, so daß das Signal d einen annähernd gleichlangen Impuls von L-Pegel aufweist;. Dieser Ausgangsimpuls dient zur Testimmung einor ersten Impulsdauer, während deren der Spitzenwortdetektor ?-j einen zu integrierenden Ausgangsimpuls abgeben kann.

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Ausgang dos ΙΠ.Ο-Glieds 51 ist mit einem .Eingang einns NAND-Glieds 33 verbunden. Weiter ist an den Ausgang des UND-Glieds 31 über einen Widerstand 36 der Jlingang eines im gekippten Zustand nicht erneut kippbaren Kippglied3 35 angeschlossen. Wie noch zu erläutern sein wird, ist das Kippglied 55 in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses e in seiner Kippdauer umschaltbar ausgebildet und bei Abwesenheit eines Korrekturimpulses e weist es eine erste Kippdauer, dagegen nach Vorliegen eines Korrekturimpulses e eine zweite, gegenüber der ersten Kippdauer längere Kippdauer auf. Der nichtinvertierte Ausgang 0 des Pvippglieds 35, der nur in gekipptem Zustand ein Signal g von II-Pegel aufweist, ist einerseits über den Kondensator 37 mit dem Betätigungseingang des Spitzenwertdetektors 25 und andererseits mit dem Betätigunrrseingang des Schalters 26 verbunden. Dor invertierende Ausgang Π ist mit dom zweiten Eingang des TTANJj-Glieds 33 verbunden. Dessen Ausgang ist über einen Widerstand 34 an den Bestätigunp:sau3,'^rnrig des Spitzenwertdetektors 25 angeschlossen, um cliocnm ein Betätigungssignal f zuzuführen. Der V/iderstand 34 und der Kondensator 37 bilden ein R-G-Glied, das es dem Spitzenwertdetektor 25 ermöglicht, beim Auftreten eines zweiten Meßimpulses von gegenüber einem ersten Heßimpuls höherer Amplitude innerhalb der Kippdauer des Kippglieds 32 ein verändertes, nun der höheren Amplitude des zweiten iioßimpulses proportionales Ausgangssignal zu erzeugen, "in veränderliche Kippdauer des Kippglieds 35 bestimmt über; das Signal g die Schließdauer des Schalters 26 und damit die j)auer, während deren der Integrationsschaltung 27 ein Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 25 als zu integrierender Impuls zugeführt werden kann.

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Der Schalter 26 und die Integrationsschaltung 27 können zusammen als ein Integrator angesehen werden, der hinsichtlich seiner Integrationszeitkonstante umschaltbar ist. Bei geschlossenem Schalter 26 hat dieser Integrator als erste Integrationszeitkonstante diejenige der Integrationsschaltung 27. Bei geöffnetem Schalter 26 erfolgt keine Integration, d.h. die Integrationszeitkonstante des Integrators ist unendlich groß, was als zweite Integrationszeitkonstante angesehen werden kann. Abweichend hiervon könnte auch ein Integrator vorgesehen sein, der in bekannter Weise zwischen zwei endlichen, unterschiedlich großen Integrations^eitkonstanten umschaltbar ist, beispielsweise indem seinem Ladewiderstand in Abhängigkeit von einem Betätigungssignal ein zweiter Widerstand parallel schaltbar ist, so daß die Integrationszeitkonstante verringert ist und das Integrationsergebnis bei Vorliegen eines zu integrierenden Impulses schneller anwächst.

Zur Steuerung der Kippdauer des Kippglied3 35 ist deonen Anschluß T an den massefernen Anschluß 45 einen Kondensators 40 angeschlossen, der in Reihe mit einem Ladowiderstand 47 zwischen einer Spannungnouelle 46 und fjasr.o liegt. Diese elemente sind Teile einer .'ippdauei'-ntouerschaltung 42. Im nichtgekippten Zustand des Kippglic-ds 55 wird der Kondensator 48 über den Anschluß T in entladenem Zustand gehalten. Beim Kippen des Ivipp^lieds 35 beginnt dar? Ln-'en des Kondensators 48. Wenn dessen Anschluß 45 eino vorgegebene Spannung erreicht bat, kippt das :.i .ppf;liod 35 zurück. Widerstand 47 und Kondensator 4M bilden also ein R-U-<Hied_t bei dem der Widerstandswert des Widerstands 47 und die Kapazität des Kondensators 48 eine Ladezeitkonetante bestimmen,

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die ihrerseits eine erste Kippdauer des Kippglieds 35 bestimmt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Zeitkonstante des R-C-Glieds aus Widerstand 47 und Kondensator 48 zu 3,4/us gewählt, und v/eiter ist die zum Zurückkippen des Kippglieds ausreichende Spannung am Kondensator 48 gerade so gewählt, daß die erste Kippdauer des Kippglieds 35 gleich dieser Zeitkonstanten ist.

i-iit den über den ,ingang 22 zugeführten Korrekturimpulsen e wix'd ein weiteres Kippglied 40 beaufschlagt, da3 von jedem Korrekturimpuls e gekippt wird, eine i'.ippdauor von 71,4 /US aufweist und im gekippten Zustand ein Ausgangssignal von L-Pegel abgibt. Dieses Ausgangssignal wird über eine Diode 41 dem jJingang des Kippglieds 35 zugeführt. Weiter ist der Ausgang des Kippglieds 40 über einen Widerstand 52 mit dem Steuereingang eines Schalters, im Ausführurirsbeispiel der Basis eines Transistors 51 verbunden, der dem Kondensator 48 parallel geschaltet ist. Die Diode 41 wirkt; als Ä'Jntkopplungsdiode, die eine Übertragung iir;3 Signals d r.um Transistor 51 verhindert. Der im ifuhezustand nichtleitende Transistor 51 wird hei Vorliegen des Ausnan^ssignals des Kippr:lieds 40 leitend und schließt den Kondensator 48 kurz, so daß die Schaltung 42 inaktiv wird. Keim Auftreten eines Korrekturimpulses e wird da3 Kippglied 35 3omit während der Kippdauer des Kippglieds 40 zunächst in gekipptem Zustand gehalten, wonach erst der Kondensator 48 geladen werden kann und die erste Kippdauer beginnt, so daß insgesamt eine zweite, gegenüber der ersten Kippdauer wesentlich vergrößerte Kippdauer erhalten wird. Entsprechend vergrößert sind dann die Schließdauer des Schalters 26 und die Integrationsdauer eines zu integrierenden, vom Spitzenwertdetektor 25 gelieferten Impulses. Durch die erhöhte Inte-

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grationsdauer wird eine Korrektur des Integrationsergebnisses dahingehend erzielt, daß der gleichzeitige Durchtritt von zwei oder mehr roten Blutkörperchen durch die Durchflußöffnung 2 (Figur 1), wie er statistisch mit einer gewissen Häufigkeit auftritt, berücksichtigt ist. Das Verhältnis der ersten Kippdauer des Kippglieds 25 zur Kippdauer des Kippglieds 40 bedeutet eine Wichtung eines Korrekturimpulses gegenüber einem Meßimpuls, berücksichtigt also die statistische Häufigkeit des Auftretens eines Durchtritts von zwei oder mehr roten Blutkörperchen gegenüber den Fällen eines Durchtritts von nur einem Blutkörperchen. Das genannte Verhältnis der Kippdauern kann empirisch ermittelt werden. Es hängt auch von dem Untersetzungsverhältnis des Teilers 9(Figur 1) ab. Gewünschtenfalls kann auch die Wichtung der Korrekturimpulse je nach den Erfordernissen unterschiedlich gewählt werden, indem das Kippglied 35 oder ein anderer an seiner Stelle vorgesehener Zeitgeber nicht nur wie im Ausführungsbeispiel auf zwei, sondern auf mehr als zwei unterschiedliche Kippdauern bzw. Aktivierungsdauern umschaltbar ausgebildet wird.

Die Wirkungsweise des Hämatokritwert-Rechners 18 sei nun anhand der Figuren 3 und 4 nochmals zusammenfassend erläutert; in Figur 3 ist die Wirkungsweise bei Abwesenheit eines Korrekturimpulses, in Figur 4 die Wirkungsweise beim Auftreten eines Korrekturimpulses dargestellt.

Wie Figur 3 zeigt, tritt im Meßsignal a ein Meßimpuls auf. Solange dieser einen gestrichelt angedeuteten Schwellen-

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wert überschreitet, tritt im Ausgangssignal b des Operationsverstärkers 30 ein Impuls mit H-Pegel auf. Hierdurch wird das Kippglied 32 gekippt und erzeugt in seinem Ausgangssignal c einen kurzen Impuls von H-Pegel. Das NAND-Glied 31 erzeugt das Signal d, das hierdurch einen Impuls von L-Pegel aufweist; zur Erfassung von Meßimpulsen genügender Amplitude, jedoch sehr geringer Länge bleibt der Impuls im Signal d mindestens während der Kippdauer von 5/US des Kippglieds 32 bestehen, während im dargestellten Fall der Impuls durch den längeren Ausgangsimpuls im Signal b bestimmt ist, da vorausgesetzt ist, daß der Meßimpuls im Meßsignal a die übliche Länge von 30,,us hat. Am Eingang 22 liegt Η-Pegel, ohne daß ein Korrekturimpuls e von L-pegel auftritt, so daß das Kippglied 40 nicht gekippt ist. Der Impuls im Signal d bewirkt, daß zunächst das NAND-Glied 33 ein Ausgangssignal von Η-Pegel abgibt, das dem Betätigungseingang des Spitzenwertdetektors 25 als Betätigungssignal f zugeführt wird, das während seinen Anstehens die Aktivierung des Spitzenwertdetektors 25 bewirkt. Beim Ende des Impulses im Signal d nimmt dieses wieder Η-Pegel nn, wodurch das Kippglied 35 gekippt wird. Dessen Ausgangssignal am Ausgang Q bewirkt über das NAND-Glied 33 eine Verlängerung des Betätigungssignals f für den Spitzenwertdetektor 25 trotz des Fortfalls des Impulses im Signal d, während der während der Kippdauer im Signal g am Ausgang Q erzeugte Impuls von Η-Pegel den Schalter 26 schließt. Die Kippdauer des Kippglieds 25» die Schließzeit des Schalters 26 und damit die Dauer der Integration des vom Spitzenwertdetektors 25 abgegebenen Signals in der Integrationsschaltung 27 betragen 3

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Im Falle der Figur 4 haben die Signale a bis d denselben Verlauf wie in Figur 3. Jedoch bewirkt hier ein Impuls e von L-Pegel das Kippen des Kippglieds 40, das somit wöhrend seiner Kippdauer von 71,4/Us ein Ausgangssignal von L-Pegel erzeugt. Dieses hält den Transistor 51 leitend, so daß die Kippdauer-Steuerschaltung 42 inaktiviert ist, da sich ihr Kondensator 48 nicht aufladen kann. Der gekippte Zustand des Kippglieds 35 wird somit von der ersten Kippdauer von 3»4,us auf eine zweite Kippdauer verlängert, die gleich der Summe dieser ersten Kippdauer und der Kippdauer des Kippglieds 40 ist, also 14,8/Us beträgt. Entsprechend lang wird das Signal g erzeugt, der Schaltor 26 geschlossen und der vom Spitzenwertdetektor 25 erzeugte Ausgangsimpuls integriert, wobei über das wöhrend dieser zweiten Kippdauer auf L-Pegel liegende Signal am Ausgang Q das Betätigungssignal f bis zum erneuten Öffnen des Schalters 26 verlängert und der Spitzenwertdetektor 25 bis zu diesem Zeitpunkt aktiviert gehalten werden. D^n Integrationsergebnis wird somit in Abhängigkeit vom Kontrollimpuls e zusätzlich über dasjenige Maß hinaun erhöht, das sich allein beim Vorliegen eines Meßimpulses ergäbe.

Die Spitzenwerte der Meßimpulse und damit die Amplituden der von dem Spitzenwertdetektor 25 erzeugten Ausgangs»ißnale werden je nach der Größe der erfaßten roten Blutkörperchen unterschiedlich sein. Mittels des H8matokritw»»rt-Rechners 18 werden jedoch, über eine gewisse Hoßznit /.'·- mittelt, statistisch genügend viele Probon ou.q den Iloßimpulsen ausgewertet, um während der rießzeit unter Porl'cksichtigung der Korrektur mittels der Korrekturimpulse β ein Ausgangssignal zu erzeugen, das dem Hämatokritwert sehr genau und direkt proportional ist.

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Abwandlungen gegenüber dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel sind selbstverständlich möglich. So kann beispielsweise als Integrator auch ein digital wirkender Zähler vorgesehen sein, dem ein Frequenzwandler vorgeschaltet ist, der das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 25 in eine schnelle Impulsfolge umsetzt, deren Impulsfolgefrequenz der Amplitude des Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 25 proportional ist. In diesem Fall kann dann der Wandler 19 (Figur 1) entfallen.

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L e e r s e i t e

Claims

PATENTANWÄLTE

SCHAUMBURG, SCHULZ-DÖRLAM & THOENES

ZU3ELA9SCNI VERTRETER VOR DEM EUROPAISCHEN PATENTAMT

Hycel, Inc.
7920 Westpark Drive Houston, Texas 77036 V.St.A

KARL-HEINZ SCHAUMBURQ, Dlpl.-tng. WOLFQANQ SCHULZ-OÖRLAM

Ingenieur dlplOm* c.N.S.I. eranobu DR₁ DIETER THOENSSt Dlpl.-Pfiy·.

Verfahren zur Messung eines Hämatokritwertes und Häraatokritwert-Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens

PATENTANSPRÜCHE

ι, 1 .} Verfahren zur fressung eines Ilämatokritwertes unter Verwendung einer Heßvorrichtung, die eine Durchflußöffnung für zu untersuchendes illut aufweist und die jeweils beim üurchtritt eines im .'31 ut enthaltenen Blutkörperchens einen Impuls erzeugt, dessen Größe von der Größe des 'lutkörperchens abhängt, wobei Impulse integriert \w.v<\<.n_t no daß das Integrationsergebnis entsprechend der Anzahl und Größe der integrierten Impulse erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Korrekturimpulse mit einer von der Häufigkeit des gleichzeitigen Imrchtritts von mindestens zwei Blutkörperchen durch die Durchtrittsöffnung abhängenden Impulsfolgefrequenz erzeugt werden und daß das Integrationsergebnis zusätzlich jeweils in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses verändert wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils beim Vorliegen eines von der Meßvorrichtung gelieferten Impulses ein zu integrierender Impuls erzeugt wird, dessen Impulshöhe konstant und der Amplitude des von der Meßvorrichtung gelieferten Impulses proportional und vorzugsweise gleich ist und dessen Bauer bei Abwesenheit eines liorrekturimpulses einen ersten '.;ert hat, sowie daß der zu integrierende Impuls zur zusätzlichen Veränderung des Integrationsergebnisses mit einer gegenüber der ersten Dauer unterschiedlichen zweiten Dauer erzeugt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolgefrequenz der Korrekturimpulse der Häufigkeit des gleichzeitigen üurchtritts von mindestens zwei Blutkörperchen durch die Durchtrittsöffnung direkt proportional ist und daß das Integrationsergebnis in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dauer länger als die erste Dauer ist.

Hämatokritwert-Meßgerät zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1, mit einer eine Durchflußöffnung für zu untersuchendes Blut umfassenden, ,"jeweils beim durchtritt eines im Blut enthaltenen Blutkörperchens durch die Durchtrittsöffnung einen Impuls erzeugenden Preßvorrichtung und einer diese Impulse auswertenden Auswerteschaltung, die ein dem Hämatokritwert proportionales Ausgangssignal er-

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zeugt und die einen mit den Impulsen beaufschlagbaren Spitzenwertdetektor und einen von dessen Ausgangssignal beaufschlagbaren Integrator umfaßt, gekennzeichnet durch einen Korrekturimpulserzeuger (7 bis 10) der Korrekturimpulse (e) mit einer der Häufigkeit des gleichzeitigen jjurchtritts von mindestens zwei Blutkörperchen durch die .Durchtrittsöffnung (2) proportionalen Impulsfolgefrequenz erzeugt, und eine von den Korrekturimpulsen (e) gesteuerte Korrekturschaltung (18), die jeweils in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses (e) die Integrationszeitkonstante des Integrators (26, 27) verändert.

Hämatokritwert-rießgerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (26, 27) zwischen einer ersten Integrationszeitkonstante und einer zweiten Integrationszeitkonstante umschaltbar ausgebildet ist und daß eine Zeitgeberschaltung (30 bis 37, 40 bis 42) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses (e) den Integrator (26, 27) während einer vorgegebenen Zeitdauer auf die zweite Integrationszeitkonstante umschaltet.

Ilämatokritwert-I'ießgerät nach Anspruch ^lj oder 6, dauuroh gekennzeichnet, daß der Integrator (26, 27) eine Integrationsschaltung (27), deren Integrations·.eitkonntante der ersten Integrationszeitkonstanten gleicht, sowie einen diesem vorgeschalteten .Schalter (26) aufweist, der in geöffnetem Zustand die Integration der zu integrierenden Impulse verhindert.

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8. Jlämatokritwert-Meßgerät nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeberschaltung (29 bis 37, 40 bis 42) in Abhängigkeit vom Vorliegen eines von der Meßvorrichtung (1,2,3,5) gelieferten Impulses (a) aktivierbar ist und im aktiven Zustand während einer vorgegebenen ersten Aktivierungsdauer ein den Schalter (26) schließendes Ausgangssignal (g) erzeugt und daß die Zeitgeberschaltung (29 bis 37, 40 bis 42) in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses (e) auf eine zweite, gegenüber der ersten Aktivierungsdauer unterschiedliche Aktivierungsdauer umschaltbar ist.

Hämatokritwert-Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch rekennzeichnet, daß die Zeitgeberschaltung (29 bis 37, 40 bin 42) ein zwischen einer ersten und einer zweiten Kippdauer umschaltbares, im gekippten Zustand nicht erneut kippbares Kippglied (35) umfaßt.

10. Hämatokritwert-Iießgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippglied (35) mit einem zur Steuerung der Kippdauer dienenden Anschluß (T) an ein R-G-Glied (47, 48) angeschlossen ist, dessen Zeitkonstante die erste Kippdauer bestimmt.

11. Hämatokritwert-Meßgerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Schalter (51), der in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Korrekturimpulses (e) das R-O-Glied (47, 48) zur Erzielung der zweiten Kippdauer unwirksam schaltet.

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12. Hämatokritwert-Meßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (51) von einem Zeitgeber, vorzugsweise einem weiteren Kippglied (40), betätigbar ist, der von einem Korrekturimpuls (e) in Gang setzbar ist und der den Schalter (51) während einer vorgegebenen Zeitdauer schließt.

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