DE3523906C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Koagulations­ zeit von Flüssigkeiten, insbesondere Blut oder Plasma, gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 3.

Bei einer bekannten Vorrichtung der gattungsgemäßen Art (DE-PS 29 37 195) geschieht die Ingangsetzung der Zeitmessung gleichzeitig mit der Eingabe des Reagenzes zur Ingangsetzung der Koagulation in das Meßröhrchen dadurch, daß die Bedienungs­ person einen an der Pipette, mit der das Reagenz eingegeben wird, befindlichen Schalter betätigt. Setzt danach in dem schräg gehaltenen, rotierend angetriebenen Meßröhrchen die Fibrinbildung ein, wird durch diese die ansonsten mittels Schwerkraft in einer stabilen Gleichgewichtslage gehaltene, am Meßröhrchen abrollende Kugel mitgenommen. Über einen ent­ sprechend angeordneten und steuertechnisch mit der Anlage ver­ knüpften Sensor wird die Mitnahme der Kugel registriert und die Zeitmessung entsprechend beendet.

Es besteht somit das Erfordernis des Einsatzes einer speziell ausgebildeten Pipette, die steuertechnisch mit der Steuer­ einrichtung der Vorrichtung zum Messen der Koagulationszeit verbunden sein muß. Das ist vielfach hinderlich und erfordert vom Bedienungspersonal auch insoweit viel Aufmerksamkeit, als die Eingabe des Reagenzes in das Meßröhrchen und die Bedienung des Schalters an der Pipette möglichst gleich­ zeitig erfolgen müssen.

Genauso liegen die Verhältnisse bei der im Wesen nach dem gleichen Prinzip arbeitenden Vorrichtung gemäß GB 15 08 946. Auch hier muß die Ingangsetzung der Zeitmessung durch gesonderte Schalterbetätigung an der speziell ausgestalten Eingabepipette erfolgen. Insoweit ebenfalls die gleichen Verhältnisse bezüglich der Ingangsetzung der Zeitmessung sind auch bei gattungsgemäß abweichenden Vorrichtungen gegeben. Bei der Vorrichtung gemäß DE-OS 32 11 191 wird die am Boden einer feststehenden Meß­ küvette liegende Kugel durch eine unter der Meßküvette befind­ liche Magnetrühreinrichtung bewegt und durch den Koagulations­ beginn radial nach innen verlagert, was durch einen an der Außenwand der Meßküvette befindlichen Sensor im Sinne der Been­ digung der Zeitmessung registriert wird. Bei der Vorrichtung nach der US-PS 39 67 934 wird das Meßröhrchen ganz translatorisch auf- und abbewegt und in ihm eine Stahlkugel durch außen am Röhrchen vorgesehene Magnete zunächst in seiner Lage festge­ halten, bis der Beginn der Koagulation zur Mitnahme der Kugel unter Überwindung der Magnetkraft führt, was wiederum durch einen Sensor registriert und zur Beendigung der Zeitmessung ge­ nutzt wird. Auch bei diesen bekannten Systemen erfordert die Ingangsetzung der Zeitmessung eine gesonderte Schalterbetä­ tigung bei Eingabe des Reagenzes.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, mit dem bzw. durch die die Ingangsetzung der Zeitmessung besonders exakt und bedienungsbequem durchzuführen ist.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1, bezüglich der Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Ingangsetzung der Zeitmessung erfolgt nunmehr unmittelbar durch die Eingabe des Reagenzes selbst über die hierdurch er­ zeugte Bewegung der Kugel, die nach Aufhören des Reagenzstromes wieder in ihre Ursprungslage zurückrollt. Ohne besondere Auf­ merksamkeit des Bedienungspersonales und ohne das Erfordernis einer gesonderten Schalterbetätigung an der Pipette geschehen das Ingangsetzen der Zeitmessung und die Eingabe des Reagenzes praktisch zeitgleich. So kann auch eine normale Pipette ohne Schalter und ohne anhängliches Kabel eingesetzt werden. Es können insbesondere auch für den jeweiligen Einsatzzweck jeweils am besten geeignete Pipetten eingesetzt werden, insbesondere auch Einweg-Pipetten, die zuvor entsprechend steril gemacht worden sind. Der Fortfall der Kabel zwischen den speziellen Pipetten und der Vorrichtung sowie der Fortfall des Schalters an der Pipette schalten zugleich eine häufige Störungsquelle aus. Der gesamte Arbeitsbereich in der Nähe der Vorrichtung wird nicht mehr durch ihn kreuzende Kabel behindert.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens verkompliziert sich gegenüber den bekannten Vorrichtungen nur unwesentlich. Es muß nur der Sensor mit dem Zeitmeßgerät auch im Sinne der Ingangsetzung dieses Zeitmeßgerätes zusätzlich elektrisch steuertechnisch verknüpft werden. Dies ist eine Maßnahme, die auch bei den im übrigen bekannten und vorhandenen Vorrichtungen nachträglich durchgeführt werden kann.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Vorrichtung weist diese eine Haltevorrichtung für die Pipette auf, mit der die Pipette mit ihrer Spitze im Sinne der Auslenkung der Kugel mittels dem Reagenzstrom auszurichten ist. Dies trägt noch zur Bedienungsbequemlichkeit bei, da hierdurch für die Bedienungs­ person auch noch das Erfordernis in Fortfall kommt, die Pipette von Hand bei der Reagenzeingabe exakt auf die Kugel ausrichten zu müssen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine derartige Vorrichtung in einem schematisierten Schaubild mit einem elektromagnetisch arbeitenden Sensor,

Fig. 2 eine weitere derartige Vorrichtung mit einem foto­ optischen Sensor,

Fig. 3 eine den Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2 zugeordnete Haltevorrichtung für die Pipette.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird durch nicht näher dargestellte Halterungen ein Meßröhrchen 1 in einer Schräg­ lage von beispielsweise 5° gehalten. Das Meßröhrchen wird in dieser Vorrichtung rotierend angetrieben und weist in seinem Bodenbereich in einer dort vorgesehenen Laufbahn für die Messung der Koagulationszeit von Flüssigkeiten, beispiels­ weise Blut oder Plasma, eine Kugel 2 auf, die mittels Schwer­ kraft in einer stabilen Gleichgewichtslage gehalten wird und am rotierenden Meßröhrchen an dessen Boden oder an dessen Boden und dessen Wand abrollt.

Das Meßröhrchen 1 kann in der Mitte seines Bodens einen vor­ stehenden Kegel 10 haben, der die Mitnahme der Kugel 2 bei Einsetzen der Koagulation begünstigt. Die stabile Gleichge­ wichtslage der Kugel 2 wird durch die Schräglage der Achse 11 des Meßröhrchens 1 erreicht. Das Vorrichtungsgehäuse 3 ist nur strichpunktiert angedeutet. Es enthält ein Sichtfenster 30 für die Ablesung der ermittelten Koagulationszeit.

Von der elektrisch/elektronischen Steuerung des Gerätes ist lediglich ein Sensor 4 gezeigt, der in diesem Fall als elektro­ magnetische Erfassungseinrichtung ausgebildet ist, bestehend aus einem Hallsensor-IC mit elektrischem Ausgang sowie einem Permanentmagneten 40.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen zwei Kugelbewegungen vom Sensor erfaßt werden, der somit mit der Steuereinrichtung im übrigen auch steuertechnisch, hier insbesondere mit dem Zeit­ meßgerät Z, so verknüpft ist, daß er eine erste Kugelbewegung für die Ingangsetzung des Zeitmeßgerätes Z nutzt. Das Zeitmeß­ gerät Z ist über entsprechende Steuerleitungen 42, 43 einerseits mit dem Sensor 4 und andererseits mit der Anzeigeeinrichtung für die Koagulationszeit verknüpft.

Die Ingangsetzung der Zeitmessung erfolgt nun erfindungsgemäß dadurch, daß man mittels der Pipette 5 bei der Eingabe des Reagenzes zur Ingangsetzung der Koagulation eine auf die Kugel gerichtete Reagenzströmung richtet, durch die sie aus ihrer stabilen Gleichgewichtslage ausgelenkt wird und in die sie nach Versiegen des Reagenzstromes wieder zurückrollt. Diese erste Kugelbewegung wird von dem Sensor 4 registriert und setzt die Zeitmessung in Gang. In den Fig. 1 und 2 ist die Pipette 5 in Arbeitsstellung gezeigt. Sie steht hier vertikal und bildet damit zur Achse des Meßröhrchens 1 einen Winkel, so daß in zweckmäßiger Ausgestaltung die Zugabe des Reagenzes in Pfeilrichtung A und das heißt im Drehrichtungs­ sinn des Meßröhrchens 1 (Pfeil B) erfolgt, so daß sich auch die Kugel infolge der Reagenzströmung in Drehrichtung aus ihrer Gleichgewichtslage bewegt. Diese erste Kugelbewegung wird damit sehr exakt hervorgerufen, da sich die Wirkung der Fließströmung des Reagenzes aus der Pipettenspitze 50 zur Dreh­ wirkung des Meßröhrchens 1 addiert. Nach Versiegen der Reagenz­ strömung läuft die Kugel in ihre ursprüngliche stabile Gleich­ gewichtslage zurück. Die Messung der Koagulationszeit wird dann in der üblichen Weise dadurch beendet, daß bei Beginn der Koagulation des Meßröhrchens 1 die Kugel 2 aus ihrer sta­ bilen Gleichgewichtslage mitnimmt, was wiederum vom Sensor 4 erfaßt und zur Beendigung der Zeitmessung benutzt wird.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Vorrichtung ist ein Sensor 4 vorgesehen, der als foto-optische Erfassungs­ einrichtung ausgebildet ist. Dieser Sensor 4 arbeitet mit einer Lichtschranke 41, die als optische Reflex-Lichtschranke ausgebildet ist, die die Lage der Kugel 2 registriert. Solange sich die Kugel in ihrer stabilen Gleichgewichtslage befindet, ergibt sich durch die Oberflächenreflektion der vorzugsweise aus Stahl ausgebildeten Kugel 2 ein statisches, reflektiertes Helligkeitssignal, das bei einer Kugelbewegung durch Änderung des Reflektionsfaktors seinen Wert dynamisch ändert. Hieraus resultieren dann ensprechende elektrische Steuerimpulse.

In Fig. 3 ist eine den Vorrichtungen nach Fig. 1 oder 2 zugeordnete Haltevorrichtung 6 für die Pipette 7 gezeigt, mit deren Hilfe die Pipette 5 mit ihrer Spitze 50 im Sinne der Aus­ lenkung der Kugel 2 mittels dem Reagenzstrom sehr exakt aus­ gerichtet werden kann, so daß man den elektrischen Impuls für die Ingangsetzung des Zeitmeßgerätes Z bedienungsbequem und sehr exakt erhält. Die Haltevorrichtung 6 ist zweckmäßig mit einer Führungshülse 60 versehen, mit deren Hilfe die Pipetten­ spitze 50 mit hoher Wiederholungsgenauigkeit immer wieder an dieselbe gewünschte Stellung im Meßröhrchen 1 gebracht werden kann. Die Haltevorrichtung kann auf einer Fläche 31 des Vorrich­ tungsgehäuses 3 mittels einer Verschraubung 9 befestigt werden, und zwar unter Beachtung der gewünschten Winkellage zur Achse des Meßröhrchens 1, im dargestellten Ausführungsbeispiel also in einem Winkel von 5°. Die Führungshülse 60 hat zweckmäßig noch an ihrem oberen Ende einen Einführungstrichter 61.

Die Haltevorrichtung 6 hat ferner einen gebogenen Arm 62, der an seinem einen Ende die Führungshülse 60 trägt und der an seinem anderen Ende mittels der Verschraubung 9 an der Fläche 31 fest­ gelegt ist. Die Ausführung ist stabil und schwingungsfrei.

Der Haltevorrichtung 6 ist ferner ein Sensor 7 für die Anwesen­ heitserfassung der Pipette 5 zugeordnet, der steuertechnisch eben­ falls mit dem Zeitmeßgerät Z verknüpft ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß zur Ingangsetzung des Zeitmeßgerätes Z ein solcher Impuls gelangen kann, der durch eine in die Halte­ vorrichtung 6 eingesteckte Pipette ausgelöst wird, was auch noch durch einen durch die Pipetteneinführung zu schließenden Schalter 70 abgesichert werden kann.

Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Ingangsetzung der Zeitmessung auf andere Weise, insbesondere durch Einbringung einer Pipette in das Meßröhrchen von Hand außerhalb der Halte­ vorrichtung nicht möglich.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung kann in der Leitung 71 zwischen dem Sensor 7 und dem Zeitmeßgerät Z ein zusätzlicher Startvorwahl-Schalter 8 angeordnet sein. Mit diesem Schalter kann ein erstes Signal gegeben werden. Das zweite Signal erfolgt dann über den Sensor 7 bei Einsetzen der Pipette und ein drittes Signal erfolgt dann schließlich durch Abgabe des Reagenzes, welch letztes Signal dann das Zeitmeßgerät Z definitiv in Gang setzt. Eine solche Ausgestaltung kann bei mehrkanaligen Einrichtungen zweckmäßig sein.

Abweichend von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen können auch Sensoren mit anderer Erfassungstechnik eingesetzt werden, beispielsweise solche, bei denen es bei der Kugelbewegung zur Unter­ brechung einer Stromleitung kommt. Auch die steuertechnische Ver­ knüpfung zwischen dem Zeitmeßgerät und dem Sensor und gegebenenfalls der Anzeige im Sichtfenster 30 kann anders als durch elektrische Leitungen gestaltet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Messen der Koagulationszeit von Flüssigkeiten, insbesondere Blut oder Plasma, in einem schräg gehaltenen, rotierend angetriebenen Meßröhrchen mit darin durch die Schräg­ lage des Meßröhrchens mittels Schwerkraft in einer stabilen Gleichgewichtslage gehaltenen, am Meßröhrchen abrollenden und als Meßindikator dienenden Kugel, bei dem in die Flüssigkeit im Meßröhrchen mittels einer Pipette ein die Koagulation in Gang setzendes Reagenz eingegeben wird, womit gleichzeitig ein erster Impuls zur Ingangsetzung der Zeitmessung gegeben wird und die Zeitmessung durch eine Mitnahme der Kugel durch das rotierende Meßröhrchen infolge der Koagulation beendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Impuls zur Ingangsetzung der Zeitmessung durch eine auf die Kugel gerichtete Reagenzströmung, ausgelöst wird, durch die sie aus ihrer stabilen Gleichgewichtslage ausgelenkt wird und in die sie nach Versiegen des Reagenzstromes wieder zurückrollt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Reagenzstrom so richtet, daß die Kugel in Rotationsrichtung des Meßröhrchens ausgelenkt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem in Schräglage gehaltenen, rotierend angetriebenen Meß­ röhrchen, einer darin durch die Schräglage in stabiler Gleich­ gewichtslage gehaltenen, am Meßröhrchen abrollenden Kugel als Meßindikator, einem der Kugel in dieser Gleichgewichtslage zuge­ ordneten, mit einem Zeitmeßgerät elektrisch steuertechnisch im Sinne seiner Ausschaltung verknüpften Sensor, sowie mit einer Pipette zur Abgabe eines Reagenzes zur Auslösung der Koagulation der im Meßröhrchen befindlichen Flüssigkeit, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (4) mit dem Zeitmeßgerät (Z) auch im Sinne seiner Ingangsetzung elektrisch steuertechnisch verknüpft ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Haltevorrichtung (6) für die Pipette (5) aufweist, mit der die Pipette (5) mit ihrer Spitze (50) im Sinne der Auslenkung der Kugel (2) mittels des Reagenzstromes ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (6) eine in ihrer Orientierungslage festge­ setzte Führungshülse (60) für die Aufnahme der Pipette (5) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (6) mittels eines Haltearmes (62) ortsfest mit dem Vorrichtungsgehäuse (3) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltevorrichtung (6) ein Sensor (7) für die Anwesenheits­ erfassung der Pipette (5) zugeordnet ist, der steuertechnisch mit dem Zeitmeßgerät (Z) verknüpft ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung (71) zwischen dem Sensor (7) und dem Zeitmeß­ gerät (Z) ein zusätzlicher Startvorwahl-Schalter (8) angeordnet ist.