DE3145692C3

DE3145692C3 - Verfahren zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit und Gerät zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE3145692C3
Application number: DE3145692A
Authority: DE
Original assignee: JOCHIMSEN SIEGFRIED 2300 KIEL DE
Current assignee: JOCHIMSEN SIEGFRIED 2300 KIEL DE
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2001-11-20
Also published as: DE3145692C2; DE3145692A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit mit einem Mehrkanalgerät mit zur Aufnahme von Meßküvetten dienendem Metallblock, einer elektroma gnetischen Rühreinrichtung, einer lichtoptischen Trübungsmeß einrichtung und einer Meßwertanzeigevorrichtung und ein Mehrkanalgerät zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit nach diesem Verfahren mit Meßkü vetten mit ebenem Boden, mit einem zur Aufnahme der Meßküvetten mit Blutplasma dienenden temperierbaren Metallblock, einer elektro-magnetischen Rühreinrichtung, die sich unterhalb eines zur Aufnahme der Meßküvette dienenden Meßkanals in dem Metallblock befindet und mit einer auf dem Boden der Meßküvetten rotierenden als Rührglied dienenden Metallkugel in Wirkverbindung steht, wobei sich die Meßküvette im lichtoptischen Strahlengang einer lichtopti schen Abtasteinrichtung befindet, deren Lichtempfänger mit einem Transmissionsabgleicher und einer mit einer Rechner- und Verarbeitungseinheit in Verbindung stehenden Meßwerteinheit verbunden ist, und wobei die Lichtquelle der lichtoptischen Abtasteinrichtung mit einer Betriebsspannung beaufschlagt ist, die mindestens halb so groß ist, wie die Nennspannung und die mit dem Lichtempfänger verbundene Meßwerteinheit zwei Schwellwertbegrenzer und die Lichtquelle eine derartige Kennlinie aufweist, daß die Verstärkung im unteren Betriebs spannungsbereich größer ist als im oberen Spannungsbereich.

In dem DE-GM 77 07 546 ist ein Blutgerinnungszeitmeßgerät beschrieben, bei dem die Ermittlung der Blutgerinnungszeit durch Messung der bei einer Blutgerinnung einsetzenden Trübung der Probe erfolgt, wobei ein lichtoptisches System mit einer konstanten Lampenspannung und einem Fotoverstärker mit Abschaltlogik Anwendung findet. Dieses Gerät ermöglicht einen automatischen Start, verhindert eine Kontamination und weist darüber hinaus keine beweglichen Teile auf. Von Nachteil ist jedoch, daß wegen der bei einer Gerinnung einsetzenden geringen Trübungsänderung eine hohe Verstärkung realisiert werden muß. Diese hohe Verstärkung führt zwangsläufig zu verschiedenen Störeinflüssen, so z. B. zu einer hohen Empfind lichkeit gegen Fremdlicht. Messungen mit Kaolin-stabilisier ten Reagenzien sind nicht möglich, weil das Kaolin sich während der Messung absetzt und dieses Sedimentieren zur Abschaltung des Gerätes führt. Messungen mit einem Oxalat- Plasma sind ebenfalls nicht möglich, weil es hierbei zu Zwischentrübungen kommt, die ebenfalls ein frühzeitiges Abschalten bewirken. Darüber hinaus ist dieses bekannte Gerät stark erschütterungsempfindlich. Um mittels Geräten mit lichtoptischen Systemen verschieden trübe Reagenzien oder Plasmen verarbeiten zu können, sind Umschalter erforderlich, mit denen die Verstärkung nachgestellt werden kann. Bei zu trüben Reagenzien oder Plasmen sind diese Geräte oft nicht mehr anwendbar, da der optimale Arbeitspunkt des Lichtauf nehmers durch den zu stark abgedunkelten Lichtweg nicht mehr erreicht werden kann. Darüber hinaus reicht die Empfindlich keit der Geräte im pathologischen Bereich im allgemeinen nur bis etwa 25% Quick.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist durch die DE-PS 31 27 560 ein Gerät zum Erfassen der Blutgerinnungszeit vorgeschla gen worden, bei dem das Rührgerät als auf dem Boden der Meßküvette rotierbare Metallkugel ausgebildet ist, die Lichtquelle der optischen Abtasteinrichtung mit einer Betriebsspannung beaufschlagt ist, die mindestens halb so groß ist wie die Nennspannung, die mit dem Lichtempfänger verbundene Meßwerteinheit zwei Schwellwertbegrenzer aufweist und der Verstärker der Lichtquelle eine derartige Kennlinie aufweist, daß die Verstärkung im unteren Betriebsspannungsbe reich größer ist als im oberen Bereich. Mit diesem Gerät ist bei einfacher Handhabung der Meßküvetten eine sichere Ermittlung der Blutgerinnungszeit möglich, ohne daß die Gefahr von Fehlmessungen durch unkontrollierte Verwirbelungen in der Probe oder durch durch die Küvettenöffnung eintreten des Fremdlicht besteht. Der Nachteil dieses Gerätes besteht darin, daß die Schaltschwellen jeweils für die Rauschpegel eines vorgegebenen Reagenz optimiert sind. Für unterschiedliche Reagenzien ist daher eine Nachjustierung erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Gerät zu dessen Durchführung aufzuzeigen, durch das Fehlmessungen durch Störgrößen aufgrund der unterschiedlichen Rauschpegel bei der Verwendung verschiedener Reagenzien vermieden werden. Das Gerät soll sich hierbei automatisch an alle Reagenzien und Bestim mungen anpassen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. In der Ausgangsstellung liegen die Schaltschwellen soweit auseinander, daß in jedem Fall ein Start durch Einpipettieren von Reagenz in eine Meßküvette erreicht wird. Störungen durch automatische Starts werden vermieden. Ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Gerät ist im Anspruch 2 beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen beispielsweise dargestellten Gerätes näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 2 eine Teilansicht des Gerätes nach Fig. 1 im Schnitt B-B,

Fig. 3 und 4 schematische Blockschaltbilder des Gerätes nach Fig. 1,

Fig. 5 ein schematisches Meßwertdiagramm,

Fig. 6 eine mögliche Meßwertanzeige des Gerätes nach Fig. 1 in einer schematischen Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Gerät 1 dargestellt, das als Mehrkanalge rinnungszeitmeßgerät mit einer Meßwertanzeige auf einem Monitor 46 ausgebildet ist. Es besteht aus einem Bedienteil 3 und einem Meßteil 4. An dem Meßteil 4 ist der Monitor 46 ausgebildet.

Jeweils sechs Meßküvetten 17 sind in Meßkanälen 8 eines Küvettenblocks 39 lagerbar (Fig. 2). Jeweils ein Küvetten block 39 kann in eine Ausnehmung 40 des temperierbaren Meßblocks 11 derart eingeschoben werden, daß die in den Meßkanälen 8 des Küvettenblocks 39 gelagerten Meßküvetten 17 mit der Magnetrühreinrichtung 16 und der lichtoptischen Abtasteinrichtung 13 in Wirkeingriff sind (Fig. 3). In der Meßfläche 5 des Bedienteils 3 sind ferner als Vorwärmer dienende Ausnehmungen 48 vorgesehen, die zur vorbereitenden Halterung von zwei Küvettenblöcken 39 ausgebildet ist. Ferner sind drei als Vorwärmer dienende Ausnehmungen vorgesehen, die zur Aufnahme von Aufnahmebehältern für das Reagenzmittel dienen. Seitlich der Ausnehmungen 40, 48 und der Vorwärmer ist eine Tastenwähleinrichtung 47 angeordnet, die zur Bedienung des Gerätes 1 dient.

Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht ein Küvettenblock 39 aus einer Metallschiene, in der die Meßkanäle 8 angeordnet sind. Der Küvettenblock 39 kann auf eine Temperatur von 37° vortemperiert werden, was für die Inkubation von Vorteil ist. Unterhalb der Meßküvette 39 in der Ausnehmung 40 ist die Magnetrühreinrichtung 16 angeordnet, die aus mehreren unabhängig voneinander steuerbaren Rührelementen besteht. Jedes Rührelement ist einem Meßkanal 8 und damit einer Meßküvette 17 zugeordnet. Dies trifft ebenso für die Abtast glieder der lichtoptischen Abtasteinrichtung 13 zu. Jeder Meßküvette 17 ist eine Lichtquelle 15 und ein Lichtempfänger 14 zugeordnet, die jeweils zusammen getrennt von den anderen Lichtquellen 15 und Lichtempfängern 14 ansteuerbar sind.

Die gleichmäßige Erwärmung des Küvettenblocks 39 erfolgt mittels zweier Heizelemente 12.

Die mit den Lichtempfängern 14 der lichtoptischen Abtastein richtung 13 verbundene Ausgangsleitung 41 ist an einen Analog/Digitalwandler 42 angeschlossen, der mit einem Mikroprozessor 43 verbunden ist (Fig. 3). Der Mikroprozessor 43 ist über eine Steuereinheit 45 mit dem als Tastenwählein richtung 47 ausgebildeten Steuerglied 44 und mit einem Monitor 46 als Datenausgabeeinrichtung verbunden. Es ist auch möglich, an den Mikroprozessor 43 einen Drucker anzuschlie ßen. Der Mikroprozessor 43 ist mittels der Tastenwähleinrich tung 47 programmierbar. Entsprechend seinem Programm steuert der Mikroprozessor 43 selektiv die jeweils einer Meßküvette 17 in dem Küvettenblock 39 zugeordnete lichtoptische Abtasteinrichtung 13 an. Ferner dient der Mikroprozessor 43 dazu, die Schwellwertbegrenzer zu steuern.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform des Geräts 1 in einem Blockschaltbild dargestellt. Jeder Lichtempfänger 141 bis 146 der Lichtabtasteinrichtung 13 ist über einen Verstärker 251 bis 256 und einen Transmissionsabgleicher 261 bis 266 mit einem Analog/Digitalwandler 421 bis 426 verbun den. Jeder Analog/Digitalwandler 421 bis 426 steht mit dem Mikroprozessor 43 in Wirkverbindung. Hierzu besteht zwischen jedem Analog/Digitalwandler 421 bis 426 und dem Mikroprozes sor 43 eine Datenleitung 65. Jeder Verstärker 251 bis 256 ist ferner mittels einer Datenleitung 66 mit dem Mikroprozessor 43 verbunden und steht mittels einer Steuerleitung 67 mit der jeweils zugehörigen Lichtquelle 151 bis 156 in Wirkverbin dung. Steuerimpulse des Mikroprozessors 43 zur Einstellung des jeweiligen Spannungskreises der Lichtabtasteinrichtung 13 werden somit über den entsprechenden Verstärker 251 bis 256 der Lichtquelle 151 bis 156 zugeführt. Zur Steuerung der Lichtquellen 151 bis 156 ist diesen jeweils ein Stellglied 64 zugeordnet, an das jeweils eine Steuerleitung 67 angeschlos sen ist. Bei einer Ausbildung des Gerätes 1 gemäß dem Block schaltbild nach Fig. 4 kann somit der jedem Meßkanal 8 zugeordnete Lichtabtastkreis individuell angesteuert und geregelt werden.

Die Anzahl der Meßkanäle 8 ist abhängig vom Auflösungsver mögen des Monitors 46. Es können z. B. sechs Meßkanäle 8 gewählt werden. Die Verwendung eines Geräts 1 mit Monitor 46 mit einer analogen Datenerfassung und einem rechnergesteuer ten Prozeßablauf ermöglicht es, die Schaltschwellen 49, 49a, 50, 50a von dem Mikroprozessor 43 zu steuern und an die Rauschpegel der jeweiligen Messung anzupassen. In der Ausgangs stellung liegen die Schaltschwellen 49, 50 soweit auseinander, daß in jedem Fall ein Start durch Einpipettieren von Reagenz in die Meßküvette 17 erreicht wird. Durch die großen Schalt schwellen 49, 50 sollen Störungen wie automatische Starts unterbunden werden. Nach dem Start wird das Meßsignal 50 automatisch auf den Nullwert 52 abgeglichen. Nach dem Abgleich werden über einen bestimmten Zeitraum die maximalen Impulse 58, 59 des Meßsignals 50 gespeichert. Nach Ablauf der Meßzeit wird dann die obere und untere angepaßte Schalt schwelle 49a, 50a über einen bestimmten Wert des maximalen Impulses 58, 59 positiv wie auch negativ heruntergezogen. Durch diesen Prozeßablauf wird das Gerät 1 mittels des Mikroprozessors 43 automatisch in bezug auf alle Reagenzien und Bestimmungen optimiert (Fig. 5).

In Fig. 6 ist eine beispielsweise Anzeige auf einem Monitor 46 dargestellt. Die gestrichelten Kurven lassen die Phasen Start 61, Nullabgleich 62, Schaltschwellanpassung 63 sowie Gerinnungsbildung 54 erkennen. Der Monitor 46 informiert somit über den Ablauf aller sechs Gerinnungsabläufe in den Meßküvetten 17 gleichzeitig in Form von Meßkurven 55. Der Beginn der Gerinnungsbildung ist als Gerinnungsabschaltpunkt in Form eines vertikalen Striches 56 dargestellt, der durch jeweils eine Meßkurve 55 geht. Der Fortgang der Gerinnung wird durch eine Nachlaufsteuerung 57 von z. B. drei Sekunden nach dem Stoppsignal zum Beginn der Gerinnungsbildung angezeigt. Ferner informiert der Monitor 46 über die Gerin nungszeiten in Sekunden, die aus der Gerinnungszeit errechne ten Prozentwerte, den Mittelwert bei Doppelbestimmung, die jeweils zur Zeit laufende Bestimmung, die angegebene Patien tenkennziffer, die fortlaufende Probennummer, die Temperatur des Meßblocks 11, die Inkubationszeit sowie die eingestellte Auflösung der Meßkurven 55.

Über die Tastenwähleinrichtung 47 kann die Patientenkennzif fer eingegeben, der Abschaltpunkt 53 der automatischen Gerinnungserkennung verschoben, die Auflösung der Meßkurven 55 gewählt, der Ausdruck über einen Drucker gesteuert, die jeweilige Bestimmung eingegeben sowie die Inkubation gestar tet werden.

Ferner können die jedem einzelnen Meßkanal 8 zugeordneten Abtastglieder der lichtoptischen Abtasteinrichtung 13 und Rührglieder der Magnetrühreinrichtung 16 gestartet und gestoppt werden. Durch entsprechende Betätigung der Tasten wähleinrichtung 47 können ebenfalls alle Meßkanäle 8 gleichzeitig zurückgesetzt werden. Das Gerät 1 ermöglicht somit die Durchführung einer Mehrzahl von Messungen von Blutgerinnungszeiten und ist daher insbesondere dort geeignet, wo in kurzer Zeit eine große Anzahl derartiger Messungen durchgeführt werden muß.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungs zeit mit einem Mehrkanalgerät mit zur Aufnahme von Meßküvetten dienendem Metallblock, einer elektro magnetischen Rühreinrichtung, einer lichtoptischen Trübungsmeßeinrichtung und einer Meßwertanzeigevor richtung, dadurch gekennzeichnet, daß unter Berück sichtigung der jeweils durchzuführenden Bestimmungen und dabei zu verwendenden Reagenzien einen program mierbaren Mikroprozessor Schwellwertbegrenzer so zur automatischen Optimierung in bezug auf alle Reagenzien und Bestimmungen gesteuert werden, daß zu Beginn der Messung die Schaltschwellen soweit auseinander liegen, daß ein Meßvorgang durch Störgrößen verhindert wird, daß dann nach Beginn der Messung das Meßsignal auf einen Nullwert angeglichen und die obere und untere Schalt schwelle an den maximalen von der Unruhe der jeweili gen Messung abhängigen Meßwert angepaßt wird, daß dann über einen vorbestimmten Zeitraum die maximalen Impulse des Meßsignals gespeichert und nach Ablauf der Meßzeit die Schaltschwellen über einen bestimmten Wert des maximalen Impulses positiv und negativ heruntergezogen werden.

2. Gerät zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit nach dem Verfahren nach Anspruch 1mit Meß küvetten mit ebenem Boden, mit einem zur Aufnahme der Meßküvetten mit Blutplasma dienenden temperierbaren Metallblock, einer elektro-magnetischen Rührein richtung, die sich unter halb eines zur Aufnahme der Meßküvette dienenden Meßkanals in dem Metallblock befindet und mit einer auf dem Boden der Meßküvette rotierenden als Rühr glied dienenden Metallkugel in Wirkverbindung steht, wobei sich die Meßküvette im lichtoptischen Strahlen gang einer lichtoptischen Abtasteinrichtung befindet, deren Lichtempfänger mit einem Transmissionsabglei cher und einer mit einer Rechner- und Verarbeitungs einheit in Verbindung stehenden Meßwerteinheit ver bunden ist, und wobei die Lichtquelle der lichtoptischen Abtasteinrichtung mit einer Betriebsspannung beauf schlagt ist, die mindestens halb so groß ist wie die Nennspannung und die mit dem Lichtempfänger verbun dene Meßwerteinheit zwei Schwellwertbegrenzer und die Lichtquelle eine derartige Kennlinie aufweist, daß die Verstärkung im unteren Betriebsspannungsbe reich größer ist als im oberen Spannungsbereich, gekennzeichnet durch ein Mehrkanalgerät mit einer Rechner- und Verarbeitungs einheit mit einem Mikroprozessor (43) zur Steuerung der Schwellwertbegrenzer und zur selektiven Ansteu erung und Betätigung der lichtoptischen Abtastglieder der lichtoptischen Abtasteinrichtung, der mittels eines Steuerglieds (44) programmierbar und über eine Steuereinheit (45) betätigbar und mit einer Datenausgabeeinrichtung und über Verstärker, Trans missionsabgleicher und Analog/Digitalwandler mit der lichtoptischen Abtasteinrichtung verbunden ist.