DE3341749A1

DE3341749A1 - Blutzaehler

Info

Publication number: DE3341749A1
Application number: DE19833341749
Authority: DE
Inventors: Fumio Kyoto Tsuji
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-18
Publication date: 1984-05-24
Also published as: GB2132341B; US4586190A; GB2132341A; JPS5994037A; GB8330903D0

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Blutzähler, und zwar insbesondere eine Einrichtung zum Zählen von Blutkörperchen bzw. -zellen durch leichtes und korrektes Unterscheiden zwischen Erythrozyten (roten Blutkörperchen) und Thrombozyten (Blutplättchen).

Bisher wurde insbesondere ein automatischer Blutzähler verwendet, in dem die Blutkörperchen bzw. -zellen mit Laserbündeln bestrahlt werden, während sie aufeinanderfolgend durch den Blutzähler durchlaufen gelassen werden, so daß sie eine Lichtstreuung bewirken; und die Streuintensität sowie die Durchgangszeit werden dazu benutzt, zwischen den Blutkörperchen bzw. -zellen zu unterscheiden (japanische Patent-Offenlegungsschrift 30 694/1980). Außerdem wird eine Einrichtung verwendet, die nach dem Verfahren der Bestimmung des elektrischen Widerstands arbeitet (nach dem sogenannten COULTER-Verfahren).

Obwohl die Detektion von Leukozyten (weißen Blutkörperchen) in der konventionellen Einrichtung keine Schwierigkeiten verursacht, weil dieselben unabhängig von roten Blutkörperchen und Blutplättchen detektiert werden, indem man ein hämolytisches Mittel o. dgl. zum Zerstören der letzteren hinzufügt, besteht der Nachteil einer solchen konventionellen Einrichtung darin, daß es diese nicht ermöglicht, 2wischen roten Blutkörperchen und großen Blutplättchen, die beide nahezu die gleiche Abmessung haben, mit genügender Genauigkeit zu unterscheiden.

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Es ist demgemäß vorgeschlagen worden, die Signale bzw. Ergebnisse zu Unterscheidungszwecken mathematisch zu verarbeiten; jedoch besteht die Schwierigkeit darin, daß sich hierbei die Tendenz ergibt, daß die Anordnung zu kompliziert wird.

Es ist bisher noch kein Blutzähler vorgeschlagen worden, in dem die Absorption von Licht durch Hämoglobin in den roten Blutkörperchen ausgenutzt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Blutzähler zur Verfügung gestellt, der es ermöglicht, Blutkörperchen . bzw. -zellen dadurch genau zu zählen, daß das von den Blutkörperchen bzw. -zellen gestreute Licht und die Absorption von Licht durch Hämoglobin detektiert wird.

Mit der Erfindung wird ein Blutzähler zur Verfügung gestellt, der folgendes umfaßt: eine Ümmantelungsstromungszelle, durch die jedes Teilchen der Blutkörperc&en bzw. -zellen gesondert und aufeinanderfolgend fließen gelassen wird; eine Lichtquelle zum Aufstrahlen von Licht auf die ümmantelungsstromungszelle, wobei das Licht solche Wellenlängen umfaßt, bei denen eine Absorption von Licht durch Hämoglobin im Blut verursacht wird; eine Einrichtung für den Empfang von · Durchlicht zum Ermitteln des Absorptionsgrads, in welchem eine Absorption von Licht, das durch die Ummantelungsströmungszelle hindurchgeht, durch Hämoglobin erfolgt; eine Einrichtung für den Empfang des Streulichts zum Ermitteln der Intensität desjenigen Lichts, das in der Ümmantelungsstromungszelle gestreut worden ist; eine Entscheidungsanordnung, welche

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basierend auf den Ausgangssignalen, die mittels der Einrichtung für den Empfang des Durchlichts und des Streulichts detektiert worden sind, entscheidet, ob das hindurchfließende Körperchen bzw. die hindurchfließende Zelle ein rotes Blutkörperchen ist, was dann der Fall ist, wenn der Absorptionsgrad größer als ein vorbestimmtes Niveau ist, und das hindurchfließende Körperchen bzw. die hindurchfließende Zelle ein Blutplättchen ist, was dann der Fall ist, TO wenn die Intensität des Streulichts größer als ein gewisses Niveau und wenn der Absorptionsgrad kleiner als das vorbestimmte Niveau ist; und eine Zähleranordnung zum Auszählen der roten Blutkörperchen und Blutplättchen.

Mit der Erfindung wird außerdem ein Verfahren zum genauen Unterscheiden zwischen roten Blutkörperchen und Blutplättchen entsprechend der Intensität der Streuung und der Absorption von Licht zur Verfügung gestellt, indem die Körperchen bzw. Zellen im Blut mit Licht bestrahlt werden,das Licht von solchen Wellenlängen (beispielsweise 415 nm oder 540 nm) enthält, welches leicht im Hämoglobin absorbiert wird.

Mit Licht, das Licht von solchen Wellenlängen enthält, welches leicht im Hämoglobin absorbiert wird, ist solches Licht gemeint, das sowohl eine oder mehrere Wellenlängen hat, bei denen das Licht leicht im Hämoglobin absorbiert wird, als auch eine oder mehrere Wellenlängen, bei denen das Licht kaum im Hämoglobin absorbiert wird; das erstere wird dazu benutzt, den Absorptionsgrad zu ermitteln, und das letztere wird dazu benutzt, die Streuung zu ermitteln.

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Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Blutzählers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Strömungszelle; und

Fig. 3 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der

Signale, die in dem Zähler auftreten, der in Fig. 1 gezeigt ist.

.15 In der Zeichnung ist mit 1 ein Blutzähler bezeichnet, der dazu dient, zwischen roten Blutkörperchen und Blutplättchen, die in einer Blutprobe enthalten sind, zu unterscheiden und dieselben zu zählen.

Die Blutprobe wird mit einer physiologischen Salz- bzw. Kochsalzlösung verdünnt und von einem Probenabgaberohr 4 mittels einer für die Probe vorgesehenen Pumpe 2 • abgegeben. Das Probenabgaberohr 4 ist in einer Ummantelungsströmungszelle 5 enthalten, und es wird eine laminare Strömung der physiologischen Salz- bzw. Kochsalzlösung, die von einer für eine Ummantelungsströmung vorgesehenen Pumpe 3 abgegeben wird, ausgebildet. Dementsprechend wird die Blutprobenströmung in eine ummantelte Strömung mit einem feinen bzw. sehr kleinen Durchmesser umgewandelt. Der Durchmesser des Strömungskanals 6, in dem die Untersuchung erfolgt, ist etwa 200 μΐη und wird der Mantelströmungsdurchmesser, während der Durchmesser der Probenströmung innerhalb der Mantelströmung etwa 20 um beträgt. Da das

Blut verdünnt und zu einer feinen ummantelten Strömung vermindert worden ist, kommt es dazu, daß die darin befindlichen Körperchen bzw. Zellen mit Abständen aufeinanderfolgend, in dem Strömungskanal 6 fließen, in dem die Untersuchung erfolgt. Die ummantelte Probenströmung, die von dem Strömungskanal 6, in dem die Untersuchung erfolgt, abgegeben wird, wird nicht mehr benutzt bzw. in den Abfluß abgeleitet.

Die in dem Strömungskanal 6 untersuchte ummantelte Probenströmung wird mit Meßlicht 12 bestrahlt, das Wellenlängen hat, welche die maximale Wellenlänge (etwa 415 nm), die durch Hämoglobin absorbierbar ist, bzw. die maximal durch Hämoglobin absorbierbare Wellenlänge enthalten,und zwar wird das Licht in der Form eines Lichtbündels von einer Lichtquelle 10 abgestrahlt, beispielsweise von einer Xenon-Lampe oder Halogen-Lampe, so daß das Bild eines Schlitzes 8, der in einer Blende 7 vorgesehen ist, mittels einer Linse 11 projiziert wird. Mit 21 ist eine Kondensorlinse bezeichnet, und 22 ist eine Blende, insbesondere eine Kreislochblende.

Das Licht, das durch die ummantelte Probenströmung hindurchgegangen ist, wird in Durchlicht 13 und Streulicht 14 aufgeteilt. Das Durchlicht 13 fällt auf das Zentrum einer lichtaufnehmenden Linse 23, während das Streulicht auf die Peripherie derselben auftrifft.

Das Durchlicht 13, das vom Zentrum der.lichtaufnehmenden Linse 23 austritt, geht durch ein mittiges Loch 15a eines Ringspiegels 15 hindurch, sowie anschließend durch ein Interferenzfilter 19, das die maximale Wellenlänge (ungefähr 415 nm), die durch Hämoglobin absorbierbar ist, bzw. Licht der Wellenlänge, bei der eine maximale Absorption durch Hämoglobin erfolgt, hindurch-

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gehen läßt. Das Durchlicht 13 wird mittels eines Photodetektors 16, beispielsweise mittels einer Photomultiplierröhre detektiert, wohingegen das Streulicht 14 mittels des Spiegels 15 reflektiert wird, bevor es durch einen Photodetektor 17 wie im Falle des Photodetektors 16 detektiert wird.

Mit 18 ist eine Rechnersteuerung bezeichnet, wie beispielsweise ein Mikrocomputer, die bzw. der dazu benutzt wird, die Intensität des absorbierten Lichts auf der Basis eines Signals, das durch den Photodetektor 16 zugeführt wird, zu erkennen bzw. festzustellen. Außerdem dient die Rechnersteuerung dazu, die Intensität des Streulichts basierend auf dem Signal, das von dem Photodetektor 17 zugeführt wird, zu erkennen bzw. festzustellen. Die Auswertung erfolgt dann bevorzugt in der Art und Weise, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist: Wenn die Intensität des Streulichts größer als ein erstes vorbestimmtes Niveau L₁ ist, dann erkennt die Rechnersteuerung das Vorhandensein eines Körperchens bzw. einer Zelle und überprüft die Intensität des absorbierten Lichts, und wenn hierbei die Intensität des absorbierten Lichts größer als ein vorbestimmten zweites Niveau L~ ist, dann stellt die Rechnersteuerung fest, daß das Körperchen bzw. die Zelle ein rotes Blutkörperchen ist und in dem Zähler 20 gezählt wird. Wenn dagegen die Intensität des absorbierten Lichts kleiner als das vorbestimmte zweite Niveau L₂ ist, dann wird das Körperchen bzw. die Zelle von der Rechnersteuerung als Blutplättchen ermittelt. Jedoch prüft die Rechnersteuerung wiederum die Intensität des Streulichts, und es werden nur diejenigen "Blutplättchen" als tatsächliche Blutplättchen gezählt, bei denen das Streulicht unterhalb eines dritten vorbestimmten Niveaus L₃ liegt, wohingegen diejenigen "Blutplättchen" als "andere Körper-

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chen bzw. Zellen" gezählt werden, bei denen das Streulicht oberhalb des vorbestimmten dritten Niveaus L.-, liegt. Das ist deswegen der Fall, weil vorzugsweise diejenigen Körperchen bzw. Zellen nicht statistisch als Blutplättchen gezählt werden sollten, die fast keine Absorption von Licht und eine große Intensität von Streulicht aufweisen, da solche Erscheinungen in den Fällen beobachtet werden, in denen Blutplättchen miteinander zusammenhängen oder in denen sie ununterbrochen, als ob sie miteinander arretiert wären, durch den Meßbereich hindurchgehen, oder in denen es sich um weiße Blutkörperchen handelt (siehe auch die Hinweise in Fig. 3) .

Wie oben angegeben, ermöglicht es die Erfindung, genau zwischen roten Blutkörperchen und Blutplättchen zu unterscheiden und dieselben ohne Verwendung von Färbungsmitteln, Fluoreszenzmitteln, hämolytischen Mitteln usw. zu zählen. Das ermöglicht es, die Unterscheidung leichter und schneller als im Falle einer mathematischen Verarbeitung durchzuführen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht ,auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern sie läßt sich im Rahmen des Gegenstandes der Erfindung, wie er in den Ansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er sich den gesamten Unterlagen entnehmen läßt, in verschiedenster Weise ausführen.

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Claims

PATENTANWÄLTE UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · D R.-1 N S. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-79 7078 · TELEX OS-212156 kpati TELEGRAMM KRAUSPATENT SHIMADZU CORPORATION 4188 JS/ei KYOTO/JAPAN Patentansprüche Blutzähler

1.J Blutzähler, dadurch gekennzeichnet, laß er folgendes umfaßt: eine Uinitiantelungsströmungszelle (5), in der jedes Teilchen der Blutkörperchen bzw. -zellen gesondert und aufeinanderfolgend fließen gelassen wird; eine Lichtquelle (10) zum Aufstrahlen von Licht auf die Ummantelungsströmungszelle (5), wobei das Licht solche Wellenlängen umfaßt, bei denen eine Absorption von Licht durch Hämoglobin im Blut verursacht wird; eine Einrichtung (16, 19) für den Empfang von Durch licht zum Ermitteln des Absorptionsgrads, in welchem eine Absorption von Licht, das durch die Ummantelungsströmungszelle (5) hindurchgeht, durch Hämoglobin erfolgt; eine Einrichtung (15, 17) für den Empfang des Streulichts zum Ermitteln der Intensität desjenigen Lichts, das in der Ummantelungsströmungszelle (5) gestreut worden ist; eine Entscheidungsanordnung (18),

welche basierend auf den AusgangsSignalen, die mittels der Einrichtung für den Empfang des Durchlichts und des Streulichts (16, 17) detektiert worden sind, entscheidet, ob (i) das hindurchfließende Körperchen bzw. die hindurchfließende Zelle ein rotes Blutkörperchen ist, was dann der Fäll ist, wenn der Absorptionsgrad größer als ein vorbestimmtes Niveau (L_n) ist, und (ii) das hindurchfließende Körperchen bzw. die hindurchfließende Zelle ein Blutplättchen ist, was dann der Fall ist, wenn die Intensität des Streulichts größer als ein gewisses Niveau (L ) und wenn der Absorptionsgrad kleiner als das vorbestimmte Niveau (L„) ist; und eine Zähleranordnung (20) zum Auszählen der roten Blutkörperchen und Blutplättchen.

2. Blutzähler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Lichtquelle (10) Licht ausstrahlt, das solches mit einer Wellenlänge von 415 nm als das Licht enthält, welches bewirkt, daß es von Hämoglobin im Blut absorbiert wird.

3. Blutzähler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung (16, 19) für den Empfang des Durchlichts ein Interferenzfilter (19) und eine Photomultiplierrohre (16) umfaßt.

4. Blutzähler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung (15, 17) für den Empfang des Streulichts einen Ringspiegel (15) und eine Photomultiplierrohre (17), die das von dem Ringspiegel ■ (15) reflektierte Streulicht empfängt, umfaßt.

5. Blutzähler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Lichtquelle (10) eine weiße Lichtquelle ist.

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β. Blutzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungsund Zähleranordnung (18, 20) eine Mikrocomputeranordnung umfassen.