DE3209510C2

DE3209510C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von in Fluiden dispergierten Teilchen

Info

Publication number: DE3209510C2
Application number: DE3209510A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Kobe Hayashi; Tokuhiro Kakogawa Hyogo Okada
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 1981-04-30
Filing date: 1982-03-16
Publication date: 1986-10-16
Also published as: JPS57179728A; US4491926A; JPH023134B2; DE3209510A1

Abstract

Mit der Erfindung wird ein Teilchengrößenverteilungsanalysator zur Verfügung gestellt, der einen Detektor aufweist, welcher Teilchen mittels elektrischer oder optischer Unterschiede gegenüber einem Medium detektiert, das die Teilchen in Dispersion enthält, und welcher Signale proportional zu den Größen der detektierten Teilchen erzeugt. Eine Schwellwertschaltung dient dazu, Rauschen oder fragmentarische Signale aus den detektierten Signalen auszuscheiden, so daß Impulsbreiten mit einer konstanten Position erhalten werden. Eine Torschaltung dient dazu, zu entscheiden bzw. festzulegen, ob die den Teilchen entsprechenden Signale durch die Schwellwertschaltung hindurchgehen sollen oder nicht. Eine Zählschaltung zählt die Anzahl der Teilchen aufgrund der Signale, die von der Torschaltung zugeführt werden. Mit der Zählschaltung ist ein Speicher verbunden. Außerdem weist der Teilchengrößenverteilungsanalysator eine Rechenschaltung auf, die mit dem Speicher und dem Detektor verbunden ist, sowie eine Steuerschaltung, die mit der Torschaltung, dem Speicher und der Zählschaltung verbunden ist. Schließlich ist eine Einrichtung für die Sichtwiedergabe und/oder die Aufzeichnung der in dem Speicher gespeicherten Daten vorgesehen.

Description

(a) einen Detektor zum Detektieren der Teilchen mittels Erfassung von optischen oder elektrisehen Unterschieden dieser Teilchen gegenüber dem Fluid;

(b) eine Einrichtung zum Einführen des die Teilchen enthaltenden Fluids in den Detektor; und

(c) eine Auswerte- und Aufzeichnungseinrichtung;

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiter folgendes umfaßt: j

(d) eine Einrichtung (2, 3). welche aus den Detektionssignalen erste Impulse (A, C) erzeugt, deren Breiten die Größen der Teilchen charakterisieren;

(e) eine Einrichtung (2, 3), welche aus den Detektionssignalen zweite Impulse (B) erzeugt, deren Breiten die zeitlichen Abstände, mit denen die Teilchen beim Detektor (1) eintreffen, charakterisieren;

(f) eine Einrichtung (4), welche die Breiten der ersten und zweiten Impulse (A, C bzw. B) mißt; und

(g) eine Einrichtung (6,8,9), welche aus den gemessenen Breiten der ersten Impulse (A, C) eine erste Impulsbreitenverteilungskurve und aus den gemessenen Breiten der zweiten Impulse (B) eine zweite Impulsbreitenverteilungskurve erzeugt.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von in Fluiden dispergierten Teilchen, bei dem das die Teilchen enthaltende Fluid durch einen Detektor zum Detektieren der Teilchen mittels Erfassung elektrischer oder optischer Untorsi-hipHp <j<»crf»nühpr Hern Fliiirf oplpitpt wird nnrl aus

den vom Detektor erhaltenen Signalen die Teilchengrößenverteilung ermittelt wird.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von in Fluiden dispergierten Teilchen, umfassend

(a) einen Detektor zum Detektieren der Teilchen mittels Erfassung von optischen oder elektrischen Unterschieden dieser Teilchen gegenüber dem Fluid;

(c) eine Auswerte- und Aufzeichnungseinrichtung.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der DE-PS 22 41 724 und der DE-AS 27 07 153 bekannt Eine wesentliche Schwierigkeit, die sich bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der DE-AS 27 07 153 ergibt, besteht darin, daß das Meßergebnis durch die gleichzeitige Detektion von mehreren Teilchen verfälscht werden kann. Denn es kommt, wenn die Teilchen in einer Pore bzw. Kapillare des Detektors einzeln detektiert werden sollen, oft vor, daß zwei oder mehr Teilchen gleichzeitig durch die Pore bzw. Kapillare hindurchgehen oder daß mehrere Teilchen im agglomerierten Zustand hindurchgehen. Es kommt auch vor. daß die Teilchen in dem Dispersionsmedium zusammengeballt werden. Aufgrund dieser Erscheinungen werden die Detektionsimpulserzeugungsintervalle unregelmäßig. Um die sich hierdurch ergebenden Verfälschungen auszuschalten, hat man Spezialverfahren entwickelt, aufgrund deren nach Wahl ein Teil der Detektionssigna-Ie als »Probe« genommen wird und diese Signale einem digitalen Hochgeschwindigkeitsaufzeichnungsgerät zugeführt werden, aus dem jedes aufgezeichnete Signal abgerufen und als Wellenform auf einem Oszilloskop wiedergegeben wird, wobei aus dieser Wellenform entsprechende Daten unter Verwendung einer Skala abgelesen werden. Ein alternatives Korrekturverfahren besteht in der Ausführung von Rechenoperationen mit hoher Geschwindigkeit zum direkten Analysieren der Detektionssignale.

Diese Korrekturverfahren sind jedoch insofern nachteilig, als bei dem ersteren Verfahren, bei dem ein Hochgeschwindigkeitsaufzeichnungsgerät verwendet wird, der Bereich, in dem man Daten erhält, beträchtlich beschränkt ist, so daß infolgedessen durch diese beschränkten Daten die tatsächlichen Teilchengrößenverteilungsverhältnisse nicht ausreichend wiedergegeben werden, abgesehen davon, daß dieses Korrekturverfahren zeit- und arbeitsaufwendig ist. Dagegen erfordert es das letztere Verfahren, bei dem Rechenoperationen mit hoher Geschwindigkeit zum direkten Analysieren der Signale ausgeführt werden, daß der verwendete Rechner diese Rechenoperationen in wenigen Mikrosekunden ausführen kann, da sich die Impulsintervalle im Bereich von wenigen MikroSekunden bis zu einigen tausend Mikrosekunden befinden. Dieses letztere Verfahren erfordert viel Zeit, da immer wieder eine neue Anpassung des Rechners erforderlich ist, und es vermag im Mittel nur einen Bereich der Impulsintervalle von wenigen hundert Mikrosekunden zu überdecken.

In der Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung nach der DE-AS 27 07 153 wird diese Schwierigkeit, eine Verfälschung des Meßergebnisses durch das gleichzeitige oder nahezu gleichzeitige Hindurchtreten mehrerer Teilchen durch die zur Detektion verwendete Kapillare auszuschließen, dadurch gelöst, Haß ein Diskriminator vorgesehen ist, der nur solche Impulse durchläßt, deren Dauer kleiner ist als die Dauer eines von einem einzigen Teilchen herrührenden Impulses mit einer durch einen Differential-Diskriminator gegebenen maximalen Amplitude. Auf diese Weise wird zwar erreicht, daß die Impulsamplitude und die Zeitdauer des jeweiligen Impulses unmittelbar mit vorgegebe-

nen Werten verglichen werden, ohne daß vorher Rechenoperationen mit diesen Größen vorgenommen werden müssen, jedoch kann diese Vorrichtung unter Umständen ein erheblich verfälschtes Meßergebnis selbst dann liefern, wenn, wie in der DE-AS'; 27 07 153 beschrieben, eine den Koinzidenzverlust ersetzende Einheit vorgesehen ist Dann nämlich, wenn verhältnismäßig viele Teilchen gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig durch die zur Detektion verwendete Kapillare hindurchgehen, bekommt die Korrektur, welche durch dis den Koinzidenzverlust ersetzende Einheit bewirkt wird, ein unangemessen großes Gewicht am Gesamtmeßergebnis, das notwendigerweise zu einer nicht unbeträchtlichen Verfälschung der erhaltenen Teilchengrößenverteilungskurve gegenüber der tatsächlichen Teilchengrößenverteilung führen muß. Abgesehen hiervon sind das Verfahren und die Vorrichtung nach der DE-AS 27 07 153 verhältnismäßig aufwendig.

In dem Verfahren und der Vorrichtung nach der DE-PS 22 41 724 werden die der Größe eines Teilchens entsprechenden Impulse in Digitalform umgesetzt Die Vorrichtung weist einen mit dem Eingang für den Meßimpuls verbundenen Zwischenspeicher, eine mit dem Eingang für den Meßimpuls verbundene Sperrstufe, eine von der Sperrstufe gesteuerte Torschaltung, einen dem Zwischenspeicher nachgeschalteten Analog-Digital-Umsetzer, und je Amplitudenklasse der Meßimpulse nachgeschaltete Speicherplätze auf, wobei die Sperrschaltung die Torschaltung für eine bestimmte Zeit nach dem Einlaufen eines Meßimpulses sperrt Mit diesem Verfahren und dieser Vorrichtung wird erreicht da.3 zwischen neuen Eingangssignalen und vorherigen Eingangssignalen in einer Aufeinanderfolge von Eingangssignalen, deren Signale einer Analog-Digital-Umwandlung unterworfen werden, unterschieden werden kann. Durch diese Unterscheidung zwischen einem neueren Signal und vorherigen Signalen wird ein mögliches Überlappen von benachbarten Signalen oder eine unangemessene Signalverarbeitung des neueren Signals wegen eines Vermischens mit dem vorherigen Signal verhindert. Das geschieht in der Vorrichtung nach der DE-PS 22 41 724 dadurch, daß das Zuführen eines neueren Signals gestoppt wird, bis das vorherige Signal verarbeitet worden ist, und das neuere Signal wird erst dann zur Signalverarbeitung eingegeben, nachdem das vorherige Signal nicht mehr vorhanden ist Jedoch wird auch hier die obige Schwierigkeit, eine Verfälschung des Meßergebnisses durch das gleichzeitige Hindurchtreten von Teilchen durch eine zur Detektion verwendete Kapillare zu vermeiden, nicht überwunden.

Aus der DE-OS 26 23 578 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung eines sich bewegenden Feldes von Teilchen bekannt die einen optischen Aufbau besitzt welcher ein Bild des Feldes der Teilchen mit Hilfe von reflektiertem Licht derart erzeugt, daß jede Kante benachbarter Teilchen und jede Grenze zwischen übereinander gelagerten oder überlappenden Teilchen durch Lichtintensitäts-Übergänge identifizierbar ist. Die Vorrichtung besitzt weiter wenigstens einen Photoumwandler, der von dem sich bewegenden Bild des Feldes von Teilchen beaufschlagt wird und ein elektrisches Signal erzeugt, das Komponenten enthält, mit der Hilfe jede Kante und jede Grenze zwischen den einzelnen Teilchen detektiert wird. Schließlich sind Signalverarbeitungseinrichtungen vorgesehen, denen diese Detektionssignale zugeführt werden und die aus dem Abstand der Kanten und Grenzen der einzelnen Teilchen die Größenparameter der Teilchen ableiten. Aus dieser Druckschrift ist es bekannt, die Daten über die Teilchenlänge, die in einem Signal enthalten sind, durch Taktimpulse zu ermitteln. Diese Vorrichtung ist ansonsten nicht für die Überwindung der oben dargelegten Meßergebnisverfälschungen geeignet da sie sich auf Untersuchungen an Teilchen bezieht die lose auf ein sich bewegendes Band geschüttet sind.

Schließlich sind aus der DE-OS 23 55 176 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Länge von

ίο Teilchen in einer Suspension nach dem Coulter-Prinzip bekannt worin für jedes Teilchen ein Teilchenimpuls erzeugt wird, dessen Amplitude vom Teilchenvolumen und Teilchenquerschnitt abhängig ist und die Zeitdauer gemessen wird, die der jeweilige Teilchenimpuls einen bekannten Prozentsatz seiner maximalen Amplitude überschreitet, wobei alle Teilchenimpulse mit dem gleichen Prozentwert gemessen werden und wobei die vorgenannte Zeitdauer in einen Signalparameter umgewandelt wird, der ein Maß für die Teilchenlänge ist Dieses Verfahren und diese Vorrichtung sind relativ kompliziert und liefern keine Angaben darüber, ob Abnormalitäten der Teilchen vorhanden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Verfälschung des Meßergebnisses der Teilchengrößenverteilung durch den gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen Durchtritt von mehreren Teilchen durch eine zur Messung verwendete Pore bzw. Kapillare auf möglichst einfache Weise vermieden wird, indem sofort festgestellt werden kann, ob ein merklicher Anteil von Teilchen gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig durch die Pore bzw. Kapillare bei der Messung hindurchgegangen ist

Das erfindungsgemäße Verfahren, mit dem diese Aufgäbe gelöst wird, zeichnet sich dadurch aus, daß zur Feststellung der Zuverlässigkeit der ermittelten Teilchengrößenverteilung der zeitlichen Abstände, mit denen die Teilchen beim Detektor eintreffen, bestimmt wird, und daß außerdem die Impulsbreitenverteilung der vom Detektor erhaltenen Detektionsimpulse bestimmt wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich zu den eingangs unter

(a) bis (c) angegebenen Einrichtungen weiter folgendes umfaßt:

(d) eine Einrichtung, welche aus den Detektionssignalen erste Impulse erzeugt, deren Breiten die Größen der Teilchen charakterisieren;

(e) eine Einrichtung, welche aus den Detektionssignalen zweite Impulse erzeugt, deren Breiten die zeitlichen Abstände, mit denen die Teilchen beim Detektor eintreffen, charakterisieren;

(f) eine Einrichtung, welche die Breiten der ersen und zweiten Impulse mißt; und

(g) eine Einrichtung, welche aus den gemessenen Breiten der ersten Impulse eine erste Impulsbreitenverteilungskurve und aus den gemessenen Breiten der zweiten Impulse eine zweite Impulsbreitenverteilungskurve erzeugt.

In der Impulsbreitenverteilungskurve, die aufgrund der Impulse erstellt worden ist, deren Breiten die vorgenannten zeitlichen Abstände zwischen den Teilchen charakterisieren, ergibt sich nämlich dann, wenn irgendeine Verstopfung oder eine Veränderung im Verlaufe des Durchgehens des Mediums durch die zur Detektion

verwendete Pore bzw. Kapillare auftritt, keine Spitze und zwar auch nicht wenigstens eine nur angedeutete Spitze. Infolgedessen lassen sich fehlerhafte Ergebnisse, die durch das gleichzeitige oder fast gleichzeitige Hindurchgehen von Teilchen durch die zur Detektion verwendete Kapillare bzw. Pore auftreten, leicht beobachten, und es wird ermöglicht, eine erneute Messung nach Verdünnung, Auflösung von Agglomerationen o. dgl. durchzuführen.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung können dazu verwendet werden, den Gesundheitszustand oder irgendwelche anderen Symptome von einzelnen Teilchen, wie zum Beispiel von Blutzellen bzw. -körperchen, zu untersuchen, ohne daß ein teurer Hochgeschwindigkeitsrechner verwendet werden muß. Sie sind u. a. für die Untersuchung eines möglichen Abnormaütäts- oder Krankheitszustands von Teilchen geeignet Die Vorrichtung kann in wirtschaftlicher, kompakter Abmessung zur Verfügung gestellt werden, ist leicht bedienbar und arbeitet vorteilhaft, sie kann insbesondere leicht in einen Blutanalysator eingefügt bzw. einbezogen werden, so daß sie diesem eine Vielseitigkeit und Prüffähigkeit verleiht, wodurch sie es ermöglicht, daß der Blutanalysator in weitem Umfang anwendbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Schwellwertschaltung auf, welche Rauschen oder fragmentarische Signale von den Detektionssignalen abtrennt, so daß Impulsbreiten an bzw. in einer konstanten Position gehalten werden, außerdem eine Torschaltung, welche den Durchgang oder Nichtdurchgang der den Teilchen entsprechenden Signale durch die Torschaltung bestimmt, eine Zählschaltung, welche die Anzahl der Teilchen aus den von der Torschaltung zugeführten Signalen zählt, einen Speicher, der mit der Zählschaltung verbunden ist, eine Rechenschaltung, die mit dem Speicher und dem Detektor verbunden ist, eine Steuerschaltung, die mit der Torschaltung, dem Speicher und der Zählschaltung verbunden ist sowie eine Einrichtung zur Sichtwiedergabe und/ oder Aufzeichnung der in dem Speicher gespeicherten Daten.

Die Erfindung sei nunmehr unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 6 anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.2 zur Erläuterung dienende Kurvendarstellungen, die verschiedene Formen der erhaltenen Impulse zeigen;

F i g. 3 ein Beispiel einer Kurve für die Sichtwiedergabe und/oder die Aufzeichnung; und

Fig.4 bis 6 Impulsbreitenverteilungskurven, die in einer ausgedruckten Form dargestellt sind.

In der Vorrichtung nach F i g. 1, auf die zunächst Bezug genommen sei, erzeugt ein Detektor 1 Signale, die im Verhältnis zu den Größen von Teilchen stehen, welche mittels elektrischer oder optischer Unterschiede gegenüber einem Fluid, in dem die Teilchen dispergiert sind, detektiert werden, wobei das Fluid durch eine Pore hindurchgeht während es die Teilchen enthält Der Detektor 1 ist über einen Verstärker 10 mit einer Schwellwertschaltung 2 verbunden, die fragmentarische Signale oder Rauschen aus den von dem Detektor 1 erzeugten Detektionssignalen ausscheidet so daß man Impulsbreiten in einer konstanten Position erhält Der Schwellwertschaltung 2 ist eine Torschaltung 3 nachgeschaltet Eine Zählschaltung 4 zählt die Anzahl der Teilchen aufgrund der Teilchensignale, die ihr von der Torschaltung 3 zugeführt werden. Mit der Zählschaltung 4 ist ein Speicher 5 verbunden. Der Detektor 1 ist zusätzlich mit einer Rechenschaltung 6 verbunden, mit welcher der Speicher 5 verbunden ist. Mit 7 ist eine Steuerschaltung bezeichnet, die mit der Torschaltung 3, der Zählschaltung 4 und dem Speicher 5 verbunden ist. Die Rechenschaltung 6 ist mit einer Sichtwiedergabeeinrichtung 8 und/oder einer Aufzeichnungseinrichtung 9 verbunden. Mit 11 ist ein Spannungserzeuger und mit 12 ein Bezugsimpulsgenerator bezeichnet.

Die als Ausgangssignale vom Detektor 1 erhaltenen Detektionssignale werden mittels des Verstärkers 10 verstärkt Die Detektionssignale sind in der Kurvendarstellung der F i g. 2 ganz oben dargestellt, und von diesen Detektionssignalen werden unnötige Komponenten, wie beispielsweise fragmentarische Signale oder Rauschen, durch die Schwellwertschaltung 2 ausgeschieden, der eine Bezugsspannung mittels des Bezugsspannungserzeugers 11 zugeführt wird. Aufgrund dieser Verhältnisse werden Impulse A (F i g. 2) erhalten. Durch Betätigung einer Flip-Flop-Schaltung an den Anstiegsflanken der Impulse A werden Impulse B erhalten. Impulse C werden dadurch erhalten, daß die Teile, die beiden Impulsen A und B gemeinsam (UND) sind, genommen werden. Die Impulse Buna Cwerden als Torsignale an der Torschaltung 3 erzeugt, wobei die Impulse B die Detektionsintervalle, d. h. die zeitlichen Abstände, mit denen die Teilchen beim Detektor eintreffen, repräsentieren, während die Impulse C die Breite der Detektionsimpulse, d. h. die Größen der Teilchen, repräsentieren. Der Torschaltung 3 werden Zählimpulse D vom Zählimpulsgenerator 12 zugeführt, und die Torschaltung 3 läßt während einer vorbestimmten Zeitdauer Zählimpulse zur Zählschaltung 4 durch. In F i g. 2 sind E die Zählimpulse, die während der Dauer der Impulse B zur Zählschaltung 4 durchgelassen werden, während F die Zählimpulse sind, die während der Dauer der Impulse C zur Zählschaltung 4 durchgelassen werden. Die Zählimpulse fund F werden gesondert mittels der Zählschaltung 4 gezählt Jeder der Zählwerte wird dazu benutzt, die Steuerschaltung 7 an den Anstiegsflanken der Impulse B und Czu betätigen, und jeder dieser Zählwerte wird direkt im Speicher 5 gespeichert, ohne daß dabei die Rechenschaltung 6 zur Anwendung kommt. Genauer gesagt werden die Zahlen, welche an der dem Zählwert in der Zähischaitung 4 entsprechenden Adresse gespeichert sind, ausgelesen, und zu der Zahl wird 1 addiert; dann wird sie erneut bei der gleichen Adresse gespeichert Jeder der Zählwerte, der durch Zählung der Zählimpulse E und F erhalten worden ist wird auf diese Weise behandelt Nötigenfalls wird die Zählschaltung 4 auf Null zurückgestellt, nachdem eine genügende Zeit zum Einschreiben in den Speicher 5 verstrichen ist. Der vorerwähnte Vorgang wird allgemein als Direktspei-

ss cherzugang (DMA) bezeichnet der durch die Nichtverwendung der Rechenschaltung 6 gekennzeichnet ist. Dieser Vorgang hat den Vorteil, daß die erforderliche Zeit auf wenige Mikrosekunden oder weniger verkürzt werden kann.

Wenn die Menge an zu detektierenden Teilchen vorher festgelegt worden ist erzeugt nachdem diese Detektion erfolgt ist, eine Steuerschaltung im Detektor 1 Signale zum Einleiten einer Rechenoperation, und ein in der Rechenschaltung 6 enthaltener Zeitgeber wird dazu benutzt Signale zum Stoppen der Detektion zu erzeugen, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist Die ersteren Signale leiten auch die nachfolgende Operation der Rechenschaltung 6 ein, und das letztere

Signal wird außerdem dazu verwendet, das Einführen des Mediums in die Pore zu stoppen wie auch die Rechenoperation einzuleiten. In F i g. 2 zeigen die Signale B und C, daß die Messung an jedem zweiten Teilchen ausgeführt worden ist, jedoch ist die Ausführungsform nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Durch Hinzufügen von weiteren Einheiten der Torschaltung 3 und der Zählschaltung 4, so daß eine abwechselnde Zählung möglich ist, wird eine kontinuierliche Messung ermöglicht, wodurch in vorteilhafter Weise der Betrag an Information verdoppelt wird. Genauer gesagt wird ein umgekehrter Impuls B' von dem Impuls B abgeleitet, und die Teile, die den Impulsen A und B' gemeinsam (UND) sind, werden, wie oben erwähnt, zur Bildung eines Impulses C genommen. Durch Torsteuerung der Torschaltung 3 mit diesen Impulsen B' und C werden Zählimpulse E' und F' erzeugt, um die Intervalle zwischen den Zählimpulsen Fund Fauszunutzen.

Die Rechenschaltung 6 liest die an den einzelnen Adressen im Speicher 5 direkt gespeicherten Zahlen aus, und die ausgelesenen Daten werden in der Aufzeichnungseinrichtung 9 oder in der Sichtwiedergabeeinrichtung 8 in einer Kurve dargestellt. Ein Beispiel einer erhaltenen Kurve ist in F i g. 3 gezeigt Gleichzeitig werden außerdem die folgenden Größen berechnet, die ausgedruckt werden:

1. Spitzenwert

2. Minimum

3. Maximum

4. Breite

5. Mittel

6. Höhe

7. Zählwert

Λ-Achsenwert

X- Achsenwert

X-Achsenwert

3'bis 2'

X-Achsenwert, welcher die

Hälfte der Fläche oberhalb

des Analysenniveaus beträgt

y-Achsenwert, welcher dem

Spitzenwert 5' entspricht

Zählzahl auf dem Zählniveau

Die F i g. 4 und 5 zeigen aktuelle Beispiele der Darstellung in einer gedruckten Form, wobei die Probe Blut war. Fig.4 zeigt eine Impulsbreitenverteilungskurve aus gemessenen Impulsen B, welche die zeitlichen Abstände charakterisieren, mit denen die Teilchen beim Detektor eintreffen, aus welchen Gründen diese Impulsbreitenverteilungskurve in Fig.4 als »Teilchenintervallverteilungskurve« bezeichnet ist Außerdem sind in F i g. 4 Daten angegeben, die durch Rechenoperationen erhalten worden sind. Der Mittelwert der zeitlichen Abstände, die auch als Teilchenintervalle bezeichnet werden, ist 153 μ5. Die F i g. 5 zeigt eine Impulsbreitenverteilungskurve aus gemessenen Impulsen Q deren Breiten die Größen der Teilchen charakterisieren, weshalb diese Impulsbreitenverteilungskurve in F i g. 5 als »Teilchenbreitenverteilungskurve« bezeichnet ist Diese Impulsbreitenverteilungskurve wurde vom Blut von einer anderen Person erhalten, und aus dieser Kurve ist ersichtlich, daß der Mittelwert 26,2 μβ beträgt, während der Spitzenwert 243 μβ ist Es sei darauf hingewiesen, daß es, wie aus den F i g. 4 und 5 ohne weiteres ersichtlich ist wesentlich ist, das Fluid, in dem die Teilchen dispergiert sind, mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Pore des Detektors hindurchgehen zu lassen. Wenn irgendein Verstopfen oder eine Veränderung im Verlauf des Durchgehens des Fluids auftritt, ergibt sich bei der erhaltenen Kurve keine Spitze und auch nicht wenigstens eine deutlich zugeschnittene Spitze, und die Ergebnisse der Rechenoperation werden instabil. Wenn die vorliegende Vorrichtung verwendet wird, dann lassen sich diese fehlerhaften Ergebnisse, sofern sie auftreten, leicht beobachten und gelangen zur Kenntnis des Überwachers bzw. Benutzers. Daher kann diese Vorrichtung als eine Prüfeinrichtung für solche Situationen verwendet werden. Zum Beispiel wird sie dazu verwendet, die Genauigkeit eines Blutkörperchenzählers und eines Blutplättchenzählers, wie sie derzeit bei der klinischen Überwachung in weitem Umfange benutzt werden, zu untersuchen. Sie ermöglicht es, vorher nicht nur

ίο die tägliche Rate der Variationen zu erfahren, sondern auch ein mögliches Auftreten von Rauschen, mögliche Variationen von Impulsbreiten aufgrund der sich ändernde Ansprechfähigkeit der Einrichtung, oder irgendwelche anderen Variationen in den Meßbedingungen.

Durch die Verwendung der vorliegenden Vorrichtung ist es möglich, die Charakteristik eines Fluids als Dispersionsmedium, welches Teilchen von unterschiedlichen Größen — groß und klein — enthält, zu untersuchen. Die F i g. 6 zeigt die Ergebnisse, die in einer Situation erhalten worden sind, in der das Fluid eine gleiche Menge an großen Teilchen und kleinen Teilchen enthielt Die erhaltene Kurve zeichnet sich durch zwei Spitzen aus, bei denen das Analyseniveau durch den Boden des Tals zwischen den beiden Spitzen verläuft. Durch Berechnung der Flächen jedes Bergs über dem Analyseniveau ist es möglich, die Teilchengrößenverhältnisse und/oder die Anzahl von Teilchen pro Volumeneinheit zu untersuchen. Um die Anzahl der Erythrozyten und der Blutplättchen in einem Blut gleichzeitig zu zählen, ist es allgemeine Praxis, jede Zahl von unterschiedlichen Höhen der Detektionsimpulse zuzulassen, aber dieses Meßverfahren geht von der Vorausannahme einer einzigen Information aus, die zum Erzielen von vollständigen Daten jedoch nicht ausreicht. Infolgedessen sind gewisse statistische Korrektionsoperationen erforderlich. Im Gegensatz hierzu wird die Messung mit der vorliegenden Vorrichtung auf der Basis der Zeit ausgeführt, während der das als Dispersionsmedium verwendete Fluid durch die Detektionspore hindurchgeht, was einen ziemlich unterschiedlichen Parameter darstellt. Wenn die von den Impulshöhen in bekannter Weise erhaltenen Werte durch diejenigen kompensiert werden, die mit der vorliegenden Vorrichtung erhalten werden, wird die Messung genauer und zuverlässiger gemacht

Es kommt häufig vor, daß die in dem Fluid dispergierten Teilchen aus dem einen oder anderen Grund zusammgeballt werden, so daß Agglomerationen von Teilchen auftreten. Dadurch werden die Impulsintervalle

so vergrößert Andererseits werden die Teilchen auch beim Umgebungsdruck einer Verminderung unterworfen, und ihre Verbindung wird lose gemacht Unter derartigen Umständen haben die Teilchen die Tendenz, unmittelbar bevor die Detektionsimpulse erzeugt werden, sich zu verbreiten bzw. zu zerstreuen, was zu ungleichmäßigen Impulsintervallen führt Die erhaltene Kurve für die Impulsintervalle wird horizontal langgestreckt bzw. gedehnt und sie hat wahrscheinlich zwei Spitzen. In einer solchen Situation kann mit der vorliegenden Vorrichtung eine Analyse ausgeführt werden, ohne daß die Vorrichtung ihre Wirksamkeit bzw. Leistungsfähigkeit verliert

In klinischen Untersuchungen kommt es oft vor, daß die untersuchten Erythrozyten aufgrund der niedrigen Temperatur agglomeriert werden. Solche Agglomerationen lassen sich gut bei 0⁰C bis 5° C beobachten, aber sie verschwinden bei 20⁰C bis 30⁰C. Bei 37° C oder mehr werden sie nicht mehr beobachtet Mit dem vorliegen-

den Verfahren und der vorliegenden Vorrichtung wird die Verminderung der Impulsintervalle aufgrund des Zunehmens der Temperatur gut beobachtet und analysiert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von in Fluiden dispergieren Teilchen, bei dem das die Teilchen enthaltende Fluid durch einen Detektor zum Detektieren der Teilchen mittels Erfassung elektrischer oder optischer Unterschiede gegenüber dem Fluid geleitet wird und aus den vom Detektor erhaltenen Signalen die Teilchengrößenverteilung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Zuverlässigkeit der ermittelten Teilchengrößenverteilung die Verteilung der zeitlichen Abstände (3), mit denen die Teilchen beim Detektor (1) eintreffen, bestimmt wird, und daß außerdem die Impulsbreitenverteilung der vom Detektor (1) erhaltenen Detektionsimpulse (A, C) bestimmt wird.

Z Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung von in Fluiden dispergierten Teilchen, umfassend