DE69733198T2

DE69733198T2 - Überlaufnachweis von roten blutzellen

Info

Publication number: DE69733198T2
Application number: DE69733198T
Authority: DE
Inventors: W. Bruce GIBBS
Original assignee: Gambro Inc
Current assignee: Terumo BCT Inc
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: EP0904537A1; WO1998020345A1; US5936714A; DE69733198D1; EP0904537B1; US5734464A; JP2000503406A; JP3698732B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Bluttrennung und insbesondere die Trennung menschlichen Bluts in seine Komponenten rote Blutkörperchen, Plasma und Blutplättchen. Die vorliegende Erfindung betrifft im Einzelnen die Erfassung eines unerwünschten Überlaufens roter Blutkörperchen in eine Blutkomponentenströmung, z. B. in eine Blutplättchenströmung, die keine roten Blutkörperchen enthalten sollte.
Kontinuierlich betriebene Bluttrenneinrichtungen werden verwendet, um menschliches Blut in seine verschiedenen Komponenten zu trennen, wie etwa Blutplättchen, rote Blutkörperchen und/oder Plasma. Diese Komponenten werden aus den Trenneinrichtungen in getrennten Strömungen entnommen, die gelegentlich als Sammelrohre bezeichnet werden. Normalerweise werden die Sammelrohre der Bluttrenneinrichtung kontinuierlich überwacht, um das unerwünschte Auftreten eines Überlaufens einer Blutkomponente in ein Sammelrohr, das für den Transport einer anderen Blutkomponente vorgesehen ist, zu erfassen. Es kann z. B. das Überlaufen roter Blutkörperchen in ein Sammelrohr, das nur für den Transport von Blutplättchen vorgesehen ist, überwacht werden.
Eine herkömmliche Technik, mit der ein unerwünschtes Überlaufen roter Blutkörperchen überwacht wird, besteht in der Messung eines Farbindexes einer von roten Blutkörperchen verschiedenen Blutkomponente, die durch ein Sammelrohr strömt. Diese Messung erfolgt an einem Punkt, der stromabwärts von der Bluttrenneinrichtung liegt. Durch die Verwendung einer grünen Lichtquelle und die Messung der optischen Dichte der von roten Blutkörperchen verschiedenen Blutkomponente können die Anzahl von Partikeln, die in der von roten Blutkörperchen verschiedenen Blutkomponente strömen, und die Absorptionsfähigkeit für grünes Licht der von roten Blutkörperchen verschiedenen Blutkomponente überwacht werden. Ein Ansteigen der Absorptionsfähigkeit für grünes Licht in Bezug auf die optische Dichte wird dann mit dem Auftreten des Überlaufens roter Blutkörperchen korreliert.
Dieser Typ der Erfassungseinrichtung erfordert typischerweise, dass eine Lichtquelle körperlich an einer Seite eines Sammelrohrs positioniert und ein Photosensor an der gegenüberliegenden Seite des Sammelrohrs angeordnet wird. Damit dieses System optisch effektiv funktioniert, muss der Abschnitt des Sammelrohrs nahe an der Lichtquelle eine im Allgemeinen ebene Oberfläche zur Lichtquelle und zum Photosensor aufweisen. Es sind verhältnismäßig teure Anordnungen und kundenspezifische Behälter verwendet worden, um eine ebene Grenzfläche zur Lichtquelle und zum Photosensor zu schaffen, um dadurch den optischen Wirkungsgrad zu verbessern. Sammelrohre können z. B. abgeflacht werden.
Ein weiteres Problem, das bei einer derartigen Erfassungseinrichtung auftritt, besteht darin, dass eine Messung der optischen Dichte die Messung der Intensität des Lichts, das vom Photosensor empfangen wird, erfordert. Objekte, wie etwa Schmutzpartikel, die die vom Photosensor aufgenommene Lichtintensität beeinflussen, neigen dazu, eine falsche Angabe des Überlaufens roter Blutkörperchen zu erzeugen. Es besteht außerdem ein ständiger Bedarf an einer Detektoreinrichtung, die eine größere Empfindlichkeit bei einer sensitiven Erfassung des Überlaufens roter Blutkörperchen besitzt.
Die folgenden US-Patente sind von allgemeinem Interesse: Das US-Patent Nr. 3.236.602 betrifft eine Strömungszelle für die farbmetrische Bestimmung der Lichtdurchgangscharakteristiken einer Flüssigkeit. Das US-Patent Nr.3.527.542 betrifft eine Vorrichtung zum Messen einer Blutströmung, bei der ein erster Strahl monochromatischen Lichts sich durch eine Küvette bewegt und auf eine erste Photozelle auftrifft, während ein zweiter Lichtstrahl auf einer zweiten Photozelle auftrifft. Die Neuausgabe des Patents Nr. 29.141 beschreibt eine geteilte Zelle zur Verwendung mit optischen Partikelsensoren, die auf dem Prinzip der Lichtstreuung oder Lichtunterbrechung arbeiten.
Verschiedene Patente bezeichnen Lichtquellen mit bestimmten Wellenlängen für die Messung von Flüssigkeitscharakteristiken. Das US-Patent Nr. 4.227.814 beschreibt einen optischen Detektor, der bei einer Bluttrennvorrichtung verwendet wird, bei der ein Überlaufen roter Blutkörperchen in Abhängigkeit von der optischen Dichte erfasst wird. Schwachenergetisches Licht (750 Zoll-Cdl. bei einem Leistungsverbrauch von 1 bis 2 Watt) bewegt sich durch die Probe und ein Photodetektor erfasst die optische Dichte der Probe. Blaugrünes Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm (Nanometer) und ein Photodetektor des Typs 9 CAD Sulphid werden verwendet. Das US-Patent Nr.4.229.179 beschreibt eine spektrophotometrische Messvorrichtung, bei der sichtbare, UV- oder fluoreszierende Strahlungsenergie, die sich durch eine Probe bewegt, erfasst wird. Das US-Patent Nr.4.444.498 beschreibt die Messung von Bluteigenschaften durch die Verwendung von Licht, das vom Blut reflektiert wird und durch zwei intermittierend betriebene Lichtquellen bereitgestellt wird, die zwei unterschiedliche Wellenlängen (rot und infrarot) besitzen. Optische Rückkopplungsschleifen steuern die Intensität der zwei Lichtquellen. Ein breitbandiger Sensor erfasst die beiden Reflexionen der unterschiedlichen Wellenlängen.
Das US-Patent Nr.4.810.090 beschreibt ebenfalls beispielhaft die Erfassung der Blutplättchen-Konzentration und die Erfassung des Überlaufens von roten Blutkörperchen in die Blutplättchen-Strömung unter Verwendung einer LED, die infrarotes Licht emittiert (875 nm), und einer LED, die grünes Licht emittiert (565 nm), die zu unterschiedlichen Zeitpunkten betrieben werden. Diese beiden LEDs emittieren Licht längs einer Achse, die durch den Strom der Blutplättchen-Strömung verläuft. Ein erster Lichtsensor ist in der Achse und den beiden Lichtquellen gegenüberliegend angeordnet, um Licht zu erfassen, das sich in der Achse und durch die Blutplättchen-Strömung bewegt. Ein zweiter Lichtsensor ist im Allgemeinen quer zu den beiden Lichtquellen angeordnet, er ist jedoch stromaufwärts vom ersten Sensor angeordnet, um Licht zu messen, das außerhalb der Achse und stromaufwärts von den beiden Lichtquellen gestreut wird. Ein dritter Lichtsensor ist im Allgemeinen quer zu den beiden Lichtquellen angeordnet, er ist jedoch stromabwärts vom ersten Sensor angeordnet, um Licht zu messen, das außerhalb der Achse und stromabwärts von den Lichtquellen gestreut wird. Bei anomalen Bedingungen, wenn z. B. eine Klumpenbildung, Blasenbildung, Hämolyse und das Überlaufen von roten oder weißen Blutkörperchen erfolgt ist, werden ein Farbindex und ein Beugungsindex berechnet.
In anderen US-Patenten wird ebenfalls gebeugtes Licht als ein Mittel zum Identifizieren von Blutkomponenten gemessen. Das US-Patent Nr.4.522.494 beschreibt z. B. eine Vorrichtung, die die Konzentration von nicht aggressiven Blutplättchen und die Konzentration von Plättchen, die sich in einer flexiblen Tasche befinden, unter Verwendung von gebeugtem Laserlicht feststellt. Das US-Patent Nr.4.577.964 betrifft die Verwendung von gebeugtem Licht, um Blutplättchen von roten Blutkörperchen in einem Probenvolumen zu unterscheiden. Das US-Patent Nr. 4.745.279 betrifft die Diffusion von infrarotem Licht durch ein Blutvolumen, um das Hämatokrit eines Blutvolumens zu messen. Diese Vorrichtung kann verwendet werden, um die Sauerstoffsättigung durch die Verwendung eines LED-Lichtemitters und eines Reflexionsdetektors zu messen, die auf derselben Seite des Blutvolumens angeordnet sind. Das US-Patent Nr.5.372.136 beschreibt eine Anordnung aus Fingerklemme und Ohrläppchenklemme, bei der Licht mit wenigstens zwei Wellenlängen durch Körpergewebe geleitet wird und der Durchgang oder die Reflexion von Licht durch einen Photodetektor gemessen wird.
Während der Stand der Technik, der oben beispielhaft angegeben ist, im Allgemeinen für seine begrenzten vorgesehenen Anwendungsmöglichen nützlich ist, besteht Bedarf an einem Aufbau und einer Anordnung, die eine empfindlichere Erfassung des Überlaufens von roten Blutkörperchen ermöglicht. Es besteht außerdem Bedarf an einer Vorrichtungskonfiguration, bei der die Sammelrohre keine spezielle abgeflachte Konstruktion zwischen gegenüberliegenden Sende- und Empfangsvorrichtungen aufweisen müssen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine neue, ungewöhnliche und nicht offensichtliche Konstruktion und Anordnung zum Überwachen eines unerwünschten Überlaufens einer Blutkomponente in ein Rohr, das für den Transport einer anderen Blutkomponente vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet, ein oder mehrere Blutsammelrohre an einer oder an mehreren Stellen stromabwärts von einer kontinuierlich betriebenen Bluttrenneinrichtung kontinuierlich zu überwachen, um das unerwünschte Überlaufen einer Blutkomponente in ein Sammelrohr, das für den Transport einer anderen Blutkomponente vorgesehen ist, zu erfassen.
Die vorliegende Erfindung schafft demzufolge eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 12.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das unerwünschte Überlaufen von roten Blutkörperchen in ein Rohr, das für den Transport von Blutplättchen vorgesehen ist, kontinuierlich überwacht.
Da ein Ansteigen der Konzentration der roten Blutkörperchen eine Vergrößerung des Zählers dieses Verhältnisses bewirkt, wenn sich der Nenner gleichzeitig verringert, ist das sich ergebende Verhältnissignal sehr empfindlich auf Änderungen der Konzentration der in dem Rohr befindlichen roten Blutkörperchen. Dieses Verhältnis ändert sich z. B. bedeutend bei einer Konzentration von Hämatokrit von 1 %, 0,5 und selbst unterhalb von 0,5 %, wodurch die Vorrichtung bzw. das Verfahren dieser Erfindung empfindlicher wird als eine Erfassung des Überlaufens von roten Blutkörperchen gemäß dem Stand der Technik.
Die Lichtausgänge dieser zwei Lichtquellen können kontinuierlich sein, wobei in diesem Fall die beiden Lichtreflexionen durch die Verwendung der zwei speziellen Lichtdetektoren erfasst werden, die jeweils auf eine der zwei Wellenlängen ansprechen. Alternativ können die beiden Lichtquellen mit Energie in Form von Impulsen in zwei unterschiedlichen Zeitintervallen versorgt werden und einer oder beide Lichtdetektoren sind in der Weise vorgesehen, dass sie ein Ansprechverhalten auf einen verhältnismäßig breiten Wellenlängenbereich besitzen. Da die zwei Lichtreflexionen während zwei unterschiedlichen Zeitintervallen auftreten, werden Störungen zwischen den zwei Lichtreflexionen vermieden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die jeweilige Lichtquelle und ihr zugehöriger Lichtdetektor körperlich auf derselben Seite des Rohrs angebracht. Die zwei Lichtquellen und die zwei Detektoren sind vorzugsweise körperlich auf derselben Seite des Rohrs angeordnet. Bei dieser Konfiguration kann das Rohr automatisch in die Vorrichtung der Erfindung geladen werden und die Einrichtungszeit und die Herstellungskosten werden minimal gemacht. Darüber hinaus erfordern die Konstruktion und die Anordnung dieser Erfindung nicht die Verwendung von Küvetten, es ist nicht erforderlich, dass das Rohr abgeflacht ist, sie sind weniger anfällig auf die falsche Erfassung des Überlaufens roten Blutkörperchen, die Lichtemitter und die Lichtdetektoren sind auf derselben Seite des Rohrs angeordnet und sie dienen für die optisch effektive und empfindliche Erfassung des Überlaufens von roten Blutkörperchen.
Diese sowie weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann bei Bezugnahme auf die folgende genaue Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die Zeichnung und die beigefügten Ansprüche deutlich.
1 ist eine schematische Darstellung einer kontinuierlich betriebenen Bluttrenneinrichtung mit drei verhältnismäßig lichtdurchlässigen Blutkomponenten-Sammelrohren und einem Detektor für rote Blutkörperchen gemäß der vorliegenden Erfindung, die eines der Sammelrohre betrifft;
2 ist ein Ablaufplan, der das Verfahren der vorliegenden Erfindung erläutert;
3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Blutplättchen-Sammelrohr eine zugeordnete erste Emissions-/Erfassungsstation, die betrieben wird, um eine erste Farbe des Lichts (rot) in das Sammelrohr auszusenden und um anschließend die Reflexion dieser ersten Farbe von der Blutkomponentenströmung in dem Sammelrohr zu erfassen, und eine zweite Emissions-/Erfassungsstation, die betrieben wird, um eine zweite Farbe des Lichts (grün) in das Sammelrohr auszusenden und um anschließend die Reflexion dieser zweiten Farbe von der Blutkomponentenströmung in dem Sammelrohr zu erfassen, aufweist;
4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Blutplättchen-Sammelrohr eine zugeordnete erste Emissions-/Erfassungsstation aufweist, die betrieben wird, um eine erste Farbe des Lichts (rot) in das Sammelrohr auszusenden und um anschließend die Reflexion dieser ersten Farbe von der Blutkomponentenströmung in dem Sammelrohr zu erfassen, wobei eine zweite Emissions-/Erfassungsstation der ersten Emissions-/Erfassungsstation diametral gegenüberliegend angeordnet ist und betrieben wird, um eine zweite Farbe des Lichts (grün) in das Sammelrohr auszusenden und um anschließend die Reflexion dieser zweiten Farbe von der Blutkomponentenströmung in dem Sammelrohr zu erfassen;
5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Blutkomponentenströmung senkrecht zu der Ebene der Figur erfolgt, wobei das rote Licht und das grüne Licht unter einem Winkel von etwa 45° zur Sammelrohrachse eines Sammelrohrs projiziert werden und wobei ein einzelner Photodetektor das Sammelrohr längs einer Achse, die im Allgemeinen unter einem Winkel von 90° zu der Sammelrohrachse verläuft, betrachtet;
6 ist ein Ablaufplan, der eine Initialisierungsprozedur für die Vorrichtung von 5 zeigt;
7 ist eine Darstellung, die mehrere Kurven enthält, wovon jede Änderungen der Lichtreflexion zeigt, die bei Wellenlängen von 400 bis 700 nm gemessen werden, die auf eine Spender-Blutprobe auftreffen, die eine verhältnismäßig hohe Konzentration der Blutplättchen besitzt, wobei das Hämatokrit der Proben in einem Bereich von 0 % Hämatokrit (Reihe 1) bis 3 % Hämatokrit (Reihe 5) liegt;
8 ist eine Darstellung, die ähnlich wie 7 mehrere Kurven enthält, wobei die Spender-Blutprobe eine normale Konzentration der Blutplättchen besitzt; und
9 ist eine Darstellung, die ähnlich wie die 7 und 8 mehrere Kurven enthält, wobei die Spender-Blutprobe eine verhältnismäßig niedrige Konzentration der Blutplättchen besitzt.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält eine herkömmliche, kontinuierlich betriebene Blut trenneinrichtung 20 drei verhältnismäßig lichtdurchlässige Blutkomponenten-Sammelrohre 21, 22 und 23. Das Sammelrohr 21 ist für den Transport von roten Blutkörperchen vorgesehen. Das Blutplättchen-Sammelrohr 22 ist für den Transport von Blutplättchen vorgesehen, wobei die Strömungsrate der Blutkomponente in dem Sammelrohr 22 typischerweise im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 25 ml/min liegt. Das Plasma-Sammelrohr 23 ist für den Transport von Blutplasma vorgesehen. In 1 ist die Richtung der Blutkomponentenströmung von links nach rechts, wie durch die den Sammelrohren zugehörigen Pfeile angegeben ist, wobei angenommen wird, dass das durch die Trenneinrichtung 10 getrennte Blut menschliches Blut ist, wobei diese Festlegung jedoch lediglich beispielhaft erfolgt. Bei dieser Ausführungsform sind die Sammelrohre 21, 22 und 23 aus optisch durchlässigem Polyvinylchlorid hergestellt und besitzen im Allgemeinen einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Innendurchmesser von etwa 2,87 mm und einem Außendurchmesser von etwa 4,75 mm.
Ein Detektor 24 zum Erfassen des Überlaufens roter Blutkörperchen der vorliegenden Erfindung ist dem Sammelrohr 22 zugeordnet. Obwohl der körperliche Abstand oder die Strecke, die zwischen dem Detektor 24 und der Trenneinrichtung 20 vorhanden ist, nicht wesentlich ist, beinhaltet die Nutzung der vorliegenden Erfindung ein Anhalten der Trenneinrichtung 20, wenn rote Blutkörperchen in dem Blutplättchen-Sammelrohr 22 erfasst werden. Es kann deshalb erwünscht sein, den körperlichen Abstand zwischen dem Detektor 24 und der Trenneinrichtung 20 minimal zu halten. In jedem Fall enthält der Detektor 24 Lichtquellen und einen oder mehrere entsprechende Lichtdetektoren. Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung sind sowohl die Lichtquellen als auch der bzw. die entsprechenden Lichtdetektoren, die sich im Detektor 24 befinden, auf derselben Seite des Sammelrohrs 22 angeordnet.
2 ist ein Ablaufplan, der die vorliegende Erfindung erläutert. Wie bei den Funktionen 10 und 11 gezeigt ist, werden rotes Licht und grünes Licht zu dem Blutsammelrohr gerichtet, das nach dem Vorhandensein oder dem Überlaufen von roten Blutkörperchen überwacht werden soll. Der hier verwendete Ausdruck "grünes Licht" soll sichtbare elektromagnetische Strahlung bedeuten, die eine Wellenlänge im Bereich von etwa 4912 bis etwa 5750 Angström besitzt, und der Ausdruck "rotes Licht" soll sichtbare elektromagnetische Strahlung bedeuten, die eine Wellenlänge im Bereich von etwa 6470 bis etwa 7000 Angström besitzt.
Die Funktionsblöcke/Verfahrensschritte 10, 11 können im gleichen Zeitintervall auftreten, wobei in diesem Fall zwei Lichtsensoren oder Lichtdetektoren vorgesehen sind, wobei ein Sensor wahlweise lediglich auf die Reflexion von rotem Licht anspricht und der andere Sensor wahlweise lediglich auf die Reflexion von grünem Licht anspricht. In einer bevorzugten Ausführungsform treten jedoch die zwei Schritte 10, 11 in zwei unterschiedlichen, jedoch eng benachbarten Zeitintervallen auf. In dieser Ausführungsform kann lediglich ein Sensor vorgesehen sein, wobei dieser eine Sensor ein Ansprechverhalten mit einem großen Wellenlängenbereich besitzt, so dass er während eines Zeitintervalls auf die Reflexion von rotem Licht anspricht und während eines anderen Zeitintervalls auf die Reflexion von grünem Licht anspricht. Auf jeden Fall sind die Erfassung der Reflexion von rotem Licht und die Erfassung der Reflexion von grünem Licht an den Funktionsblöcken 12 bzw. 13 dargestellt.
Bei dem Funktionsblock 14 wird der Betrag der Reflexion des roten Lichts mit dem Betrag der Reflexion des grünen Lichts verglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verhältnis aus dem Betrag der Reflexion des roten Lichts und dem Betrag der Reflexion des grünen Lichts bestimmt. Während der Funktionsblock 14 so aufgebaut und angeordnet sein kann, dass er direkt ein Ausgangssignal bereitstellt, zeigt 2 einen Vergleichsfunktionsblock 15, der das Verhältnis, das durch den Funktionsblock 14 bestimmt wurde, mit einem vom Benutzer bereitgestellten Schwellenwert 16 vergleicht, der das minimale Überlaufen darstellt, das toleriert werden kann oder bei dem bei einer gegebenen Anwendung keine nachteiligen Konsequenzen entstehen. Ein Funktionsblock 17 reagiert dann auf den Vergleich 15 und liefert ein Ausgangssignal, wenn das Verhältnisausgangssignal von 14 den Schwellenwert von 16 übersteigt.
3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der dem Blutplättchensammelrohr 22 gemäß der Erfindung eine erste Emissions-/Erfassungsstation 30 zugeordnet ist, die betrieben wird, um eine erste Farbe des Lichts (rot) in das Sammelrohr 22 auszusenden und anschließend die Reflexion dieser ersten Farbe aus der Blutkomponentenströmung 32 in dem Sammelrohr 22 zu erfassen. In einem geringen Abstand von der Station 30 ist eine zwei Emissions-/Erfassungsstation 31 gemäß der Erfindung angeordnet, die betrieben wird, um eine zweite Farbe des Lichts (grün) in das Sammelrohr 22 auszusenden und anschließend die Reflexion dieser ersten Farbe aus der Blutkomponentenströmung 32 in dem Sammelrohr 22 zu erfassen. Es wird angemerkt, dass gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung sowohl die Lichtquelle als auch ihr entsprechender Lichtdetektor auf derselben Seite des Sammelrohrs 22 angeordnet sind.
Die beiden entsprechenden Ausgangsleitungen 34 und 35 der Stationen 30 und 31 befördern elektrische Signale, deren Beträge zu dem Betrag des reflektierten ersten Lichts und zu dem Betrag des reflektierten zweiten Lichts direkt proportional sind. Ein Komparator 33 für elektrische Signale wird gemäß der Erfindung betrieben, um die zwei Signale auf den Leitungen 34, 35 zu vergleichen und als Ergebnis dieses Vergleichs ein Ausgangssignal 34 bereitzustellen.
Die zwei Stationen 30, 31 können während des gleichen Zeitintervalls arbeiten, das z. B. eine Länge von Sekundenbruchteilen besitzen kann. In diesem Fall erscheinen die beiden Signale auf den Leitungen 34 und 35 ebenfalls während diesem gemeinsamen Zeitintervall. Der Signalkomparator 33 kann möglicherweise ein (nicht gezeigtes) Speichermittel enthalten, das betrieben wird, um die Beträge dieser zwei Signale 34, 35 zu speichern, um einen Betragsvergleich zu ermöglichen.
Gemäß einem wichtigen Merkmal dieser Erfindung ist der oben beschriebene Signalvergleich ein Vergleich, wie etwa eine Verhältnisberechnung, die den Vorteil nutzt, dass sich die Reflexion des roten Lichts vergrößert und die Reflexion des grünen Lichts abnimmt, wenn die Konzentration der roten Blutkörperchen ansteigt.
Die zwei Stationen 30, 31 können außerdem während zwei unterschiedlichen Zeitintervallen betrieben werden, die voneinander beabstandet sind. In diesem Fall erscheinen die zwei Signale auf den Leitungen 34 und 35 auch während diesen zwei unterschiedlichen Zeitintervallen und der Signalkomparator enthält ein (nicht gezeigtes) Speichermittel, das betrieben wird, um die Beträge dieser zwei Signale 34, 35 zu speichern, um einen Betragsvergleich nach dem Ablauf des späteren oder zweiten Zeitintervalls zu ermöglichen. Obwohl der körperliche Abstand der zwei Stationen 30, 31 über die Länge des Sammelrohrs 22 für die Erfindung nicht wesentlich ist, kann es erwünscht sein, dass dieser Abstand minimal gehalten wird und/oder den späteren Betrieb der Station 31 relativ zu dem früheren Betrieb der Station 30 in Abhängigkeit von der Strömungsrate der sich in dem Sammelrohr 22 befindlichen Blutkomponente 32 zeitlich zu planen. Auf diese Weise arbeiten die beiden Stationen 30 und 31 an demselben Strömungsvolumen der Blutkomponente 32.
4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Blutplättchensammelrohr 22 eine zugeordnete erste Emissions-/Erfassungsstation 40 gemäß der Erfindung aufweist, die betrieben wird, um eine erste Farbe des Lichts (rot) in das Sammelrohr 22 auszusenden und anschließend die Reflexion dieser ersten Farbe von der Blutkomponentenströmung 32 in dem Sammelrohr 22 zu erfassen. Diametral gegenüberliegend zur Station 40 ist eine zweite Emissions-/Erfassungsstation 41 gemäß der Erfindung angeordnet, die betrieben wird, um eine zweite Farbe des Lichts (grün) in das Sammelrohr 22 auszusenden und anschließend die Reflexion dieser zweiten Farbe von der Blutkomponentenströmung 32 in dem Sammelrohr 22 zu erfassen.
Die entsprechenden Ausgangsleitungen 44 und 45 der Stationen 40 und 41 transportieren elektrische Signale, deren Beträge zu dem Betrag des reflektierten ersten Lichts und zu dem Betrag des reflektierten zweiten Lichts direkt proportional sind. Ein Komparator 33 für elektrische Signale gemäß der Erfindung wird betrieben, um die beiden Signale auf den Leitungen 44, 45 zu vergleichen und um als Ergebnis dieses Vergleichs ein Ausgangssignal 34 bereitzustellen.
Die zwei Stationen 40, 41 können während desselben Zeitintervalls betrieben werden, wobei die zwei Stationen 40, 41 jeweils Lichtdetektoren enthalten, die wahlweise lediglich auf das erste Licht für den Detektor der Station 40 bzw. auf das zweite Licht für den Detektor der Station 41 reagieren. In diesem Fall erscheinen die zwei Signale auf den Leitungen 44 und 45 ebenfalls während dieses gemeinsamen Zeitintervalls. Der Komparator 33 kann möglicherweise ein (nicht gezeigtes) Speichermittel enthalten, um die Beträge dieser zwei Signale 44, 45 zu speichern, wenn der Signalvergleich erfolgt. Die zwei Stationen 40, 41 können außerdem während zwei unterschiedlichen Zeitintervallen betrieben werden. In diesem Fall wird der Lichtdetektor, der sich in jeder der zwei Stationen 40, 41 befindet, lediglich während der Betriebsperiode der entsprechenden Station 40, 41 betriebsfähig gehalten. Da Störungen ausgeschlossen werden, indem für die zwei Lichtdetektoren unterschiedliche Zeitperioden vorgesehen sind, können die zwei Lichtdetektoren ein Farbansprechverhalten über einen verhältnismäßig breiten Bereich besitzen. Die zwei elektrischen Signale auf den Leitungen 44 und 45 erscheinen ebenfalls während dieser zwei Zeitintervalle und der Signalkomparator 33 enthält in diesem Fall ein (nicht gezeigtes) Speichermittel, das betrieben wird, um die Beträge dieser zwei Signale 44, 45 zu speichern, um einen Vergleich zu ermöglichen, nachdem das spätere oder zweite Zeitintervall abgelaufen ist. Es wird angemerkt, dass gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung jede einzelne Lichtquelle und ihr zugehöriger Lichtdetektor auf derselben Seite des Sammelrohrs 22 angeordnet sind.
Gemäß einem wichtigen Merkmal dieser Erfindung ist der am Bezugszeichen 33 vorgesehene Vergleich ein Vergleich, wie etwa eine Verhältnisberechnung, die den Vorteil nutzt, dass sich die Reflexion des roten Lichts vergrößert und die Reflexion des grünen Lichts abnimmt, wenn die Konzentration von roten Blutkörperchen ansteigt.
5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Blutkomponentenströmung durch ein dreidimensionales Volumen 50 erfolgt, das durch den Schnittpunkt eines Strahls 52 roten Lichts und eines Strahls 51 grünen Lichts definiert ist. Die Richtung der Blutkomponentenströmung in Bezug auf die Ebene von 5 ist nicht wesentlich. Die Strömung kann z. B. senkrecht zu der Ebene von 5 erfolgen, sie kann in der Ebene von 5 erfolgen oder kann unter einem Winkel zu der Ebene von 5 erfolgen. Das heißt, der Bereich 50 stellt ein im Allgemeinen räumliches Volumen dar, das die zu überwachende Blutkomponentenströmung transportiert, wobei diese Strömung z. B. in einem lichtdurchlässigen Sammelrohr mit kreisförmigem Querschnitt, das oben beschrieben wurde, stattfinden kann.
Zwei geradlinige stabförmige Strahlen 51 und 52 von 5 bezeichnen im Allgemeinen einen Strahl grünen Lichts, der von einer grünen LED 53 ausgesendet wird, und einen Strahl roten Lichts 52, der von einer roten LED 54 ausgesendet wird. Die Strahlen 51, 52 besitzen z. B. einen kreisförmigen Querschnitt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Lichtstrahlen 51, 52 unter einem Winkel von etwa 45° zu einer horizontalen Referenzachse 55 gerichtet, die in der Ebene von 5 verläuft, d. h. die Strahlen 51, 52 definieren einen eingeschlossenen Winkel 58 von etwa 90°.
Ein Photosensor 56, der sowohl auf die Reflexion von grünem Licht als auch auf die Reflexion von rotem Licht anspricht, ist so angeordnet, dass er das Volumen 50 sowie das von diesem reflektierte rote Licht und grüne Licht betrachtet. Die Reflexion erfolgt längs einer Photosensor-Betrachtungsachse 59, die unter einem Winkel von etwa 90° nach unten zur Referenzachse 55 verläuft, d. h. die Photosensor-Betrachtungsachse 59 im Allgemeinen unter einem Winkel 58 schneidet. Obwohl das für die Erfindung nicht wesentlich ist, umfasst der Sensor 56 eine Photodiode, die eine Größe von etwa 2,92 mm besitzt.
Die LEDs 53, 54 und der Photosensor 56 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die das Volumen 50 enthält, d. h. sie können z. B. in der Ebene von 5 angeordnet sein, oder sie können in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein, die zu der Ebene von 5 geneigt ist. Es wird anerkannt, dass der genaue Aufbau und die Anordnung von 5 in jedem Fall mehrere mechanische oder physikalische Unterstützungsflächen und dergleichen bereitstellen. Im Betrieb wird der Photosensor 56 so betrieben, dass er rotes Licht und grünes Licht erfasst, das von diesen verschiedenen Oberflächen sowie von den Blutkomponenten, die durch das Volumen 50 strömen, reflektiert wird.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden die LEDs 53, 54 mit einer Rate von etwa 2 kHz bei einem Tastverhältnis mit im Allgemeinen gleichen Aus/Ein-Zuständen impulsartig ausgeschaltet und anschließend eingeschaltet. Die Energiezufuhr in Form von Impulsen der LEDs 53, 54 ist zeitlich gestaffelt, so dass eine LED in dem Zeitintervall eingeschaltet ist, in dem die andere LED ausgeschaltet ist.
Die zwei Ausgangssignale, die von dem Photosensor 56 bereitgestellt werden, d. h. ein Ausgangssignal bezüglich der Reflexion roten Lichts während eines Zeitintervalls und ein Ausgangssignal bezüglich der Reflexion grünen Lichts während eines zweiten Zeitintervalls, werden nun gemäß 2 durch einen Signalkomparator, wie etwa der Signalkomparator 33 der 3 und 4, verarbeitet. Bei diesem Aufbau und der Anordnung von 5 ist der Anteil von Hämatokrit ungefähr 1 Prozent, wenn dieses Verhältnis etwa 1,5 beträgt. Unter Verwendung der eindeutigen Verhältnisberechnung dieser Erfindung werden Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit der Vorrichtung, Änderungen der Sauberkeit und der körperlichen Ausrichtung der Vorrichtungsabschnitte, Änderungen der optoelektronischen Komponenten usw., die zwischen Testläufen sowie mit der Zeit auftreten können, berücksichtigt.
Um die Vorrichtung von 5 zu initialisieren, wird die in 6 gezeigte Prozedur eingehalten. Bei dem Funktionsblock 60 wird eine trockene leere Kassette in einem Detektor 24 des Überlaufens von roten Blutkörperchen positioniert, wobei die LEDs 53 und 54 ausgeschaltet sind,. Das Bluttrennungssystem 20, von dem der Detektor 24 Bestandteil ist, erfasst unmittelbar und automatisch das Vorhandensein einer leeren Kassette (Funktionsblock 61) und ist so programmiert, dass es sofort beginnt, eine Reihe von Operationen auszuführen, um vor dem Einleiten von Blut in die Kassette ein Verhältnis der kompensierten Werte rot/grün auf 1 einstellt.
Anfänglich wird die rote LED 53 mit einer LED, die mit 2000 Zyklen/Sekunde betrieben wird, für acht Zyklen mit Energie versorgt. Während jedes der acht Zyklen, in denen die rote LED 53 mit Energie versorgt werden, werden zwei Probenmessungen aufgenommen und gespeichert und repräsentieren reflektierte Werte des eingeschalteten roten Lichts, wie am Funktionsblock 63 gezeigt ist. Anschließend wird die rote LED 53 abgeschaltet (Funktionsblock 64), wobei in dieser Zeit zwei Probenmessungen aufgenommen werden, die als reflektierte Werte bei ausgeschaltetem roten Lichts bezeichnet werden, wie am Funktionsblock 65 gezeigt ist. Die Funktionsblöcke 62, 63, 64 und 65 werden weitere sieben Mal wiederholt, d. h. bis sechzehn Reflexionsmessungen bei eingeschaltetem roten Licht und sechzehn Reflexionsmessungen bei ausgeschaltetem roten Licht gesammelt werden. Daraufhin wird der Mittelwert des reflektierten roten Lichts bestimmt, indem eine Mittelwertbildung an den sechzehn Reflexionsmessungen bei eingeschaltetem roten Licht ausgeführt wird, eine Mittelwertbildung an den sechzehn Reflexionsmessungen bei ausgeschaltetem roten Lichts ausgeführt wird und der Mittelwert bei ausgeschaltetem roten Licht von dem Mittelwert bei eingeschaltetem roten Licht subtrahiert wird, wie am Funktionsblock 66 gezeigt ist.
Die grüne LED 54 wird dann für acht Zyklen von einer LED mit Energie versorgt, die ebenfalls bei 2000 Zyklen/Sekunde betrieben wird, wie im Funktionsblock 67 gezeigt ist. Während jedem der acht Zyklen, in denen die grüne LED 54 mit Energie versorgt wird, werden zwei Probenmessungen durchgeführt und gespeichert, wobei sie Reflexionswerte des eingeschalteten grünen Lichts darstellen, wie am Funktionsblock 68 gezeigt ist. Anschließend wird die grüne LED 54 abgeschaltet (Funktionsblock 69), wobei während dieser Zeit zwei Probenmessungen aufgenommen werden und als Reflexionswerte bei ausgeschaltetem grünen Licht bezeichnet werden, wie am Funktionsblock 70 gezeigt ist. Die Funktionsblöcke 67, 68, 69 und 70 werden sieben weitere Male wiederholt, d. h. bis sechzehn Reflexionsmessungen bei eingeschaltetem grünen Licht und sechzehn Reflexionsmessungen bei ausgeschaltetem grünen Licht gesammelt wurden. Anschließend wird der Mittelwert des reflektierten grünen Lichts bestimmt, indem eine Mittelwertbildung an den sechzehn Reflexionsmessungen bei eingeschaltetem grünen Licht und eine Mittelwertbildung an den sechzehn Reflexionsmessungen bei ausgeschaltetem grünen Licht ausgeführt werden und der Mittelwert der Reflexion bei ausgeschaltetem grünen Licht von dem aus Mittelwert der Reflexion bei eingeschaltetem grünen Licht subtrahiert wird (Funktionsblock 71).
Die Initialisierungsprozedur von 6 wird im Funktionsblock 72 beendet, indem das berechnete Rot/Grün-Verhältnis auf den Wert "eins" gesetzt wird, was durch Einstellung des Anregungsstroms der grünen LEDs 54 bewirkt werden kann. Wenn ein Wert "eins" mit einer derartigen Einstellung nicht erreicht werden kann, wird das System in einen Alarmzustand versetzt. Es wird angemerkt, dass es für die Erfindung nicht wesentlich ist, ob der Mittelwert des reflektierten roten Lichts (Schritte 62-66) vor oder nach der Bestimmung des Mittelwerts des reflektierten grünen Lichts (Schritte 67-71) erfolgt. Es sollte außerdem klar sein, dass vor der Ausführung des Schritts 72 und der Setzung des Verhältnisses aus den kompensierten Werten von rot und grün, die oben beschrieben wurden, mehrere Wiederholungen der Schritte 62-71 ausgeführt werden können, wodurch zusätzliche Daten für die Mittelwerte des reflektierten Lichts und das Rot/Grün-Verhältnis bereitgestellt werden. Obwohl in der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform eine bestimmte Anzahl von Messungen und Zyklushäufigkeiten offenbart sind, sollte ferner klar sein, dass die Anzahl, die Häufigkeit und das Muster von Messungen und Zyklen variiert werden können.
Anschließend wird Blut in die Kassette eingeleitet und während es durch die Kassette strömt, werden das reflektierte rote Licht und das reflektierte grüne Licht wiederholt gemessen, wie in den Schritten 62-71 beschrieben wurde. Nachdem jeweils ein Paar aus Mittelwerten des reflektierte roten Lichts und des reflektierten grünen Lichts erhalten wurden (Schritte 66 und 71), wird ein Verhältnis zwischen dem reflektierten roten Licht und dem reflektierten grünen Licht erhalten. Wenn das Verhältnis zwischen dem reflektierten roten Licht und dem reflektierten grünen Licht bestimmte Grenzwerte erreicht oder übersteigt, ist ein Zustand des Überlaufens gegeben.
In 7 sind Änderungen der Reflexion von Licht der Wellenlängen von 400 bis 700 nm, das auf eine Spender-Blutprobe mit einer verhältnismäßig hohen Konzentration von Blutplättchen auftrifft, aufgezeichnet. Die in der Reihe 1 getestete Blutprobe enthielt kein Hämatokrit (hct), die in der Reihe 2 getestete Probe enthielt 0,1 % hct, die in der Reihe 3 getestete Probe enthielt 0,5 % hct, die in der Reihe 4 getestete Probe enthielt 1 % hct und die in der Reihe 4 getestete Probe enthielt 3 % hct. Die genäherten Verhältnisse zwischen dem reflektierten roten Licht von etwa 700 nm und dem reflektierten grünen Licht von etwa 550 nm von 7 sind in Tabelle I zusammengefasst.
Tabelle I
Wie in Tabelle I deutlich ersichtlich ist, besteht eine Tendenz zur Vergrößerung des Verhältnisses zwischen dem reflektierten roten Licht und dem reflektierten grünen Licht von 0 % Hämatokrit bis 3 % Hämatokrit sowie sogar eine Differenzierung zwischen einer Probe mit 0 % Hämatokrit und einer Probe mit 0,1 % Hämatokrit.
In 8 sind Änderungen der Reflexion von Licht mit Wellenlängen von 400 bis 700 nm, das auf eine Spender-Blutprobe mit einer verhältnismäßig normalen Konzentration der Blutplättchen auftrifft, für solche Proben aufgezeichnet, bei denen sich das Hämatokrit ähnlich wie in den in 7 dargestellten Reihen ändert. Die angenäherten Verhältnisse zwischen dem reflektierten roten Licht mit etwa 700 nm und dem reflektierten grünen Licht mit etwa 550 nm von 8 sind in Tabelle II zusammengefasst.
Tabelle II
Wie in Tabelle II deutlich ersichtlich ist, besteht eine Tendenz zur Vergrößerung des Verhältnisses zwischen dem reflektierten roten Licht und dem reflektierten grünen Licht von 0 % Hämatokrit bis 3 % Hämatokrit, die im Wesentlichen gleich der Tendenz ist, die für die Blutprobe mit einer hohen Konzentration von Blutplättchen gemessen wurde. Es gibt wiederum eine Differenzierung zwischen einer Probe mit 0 % Hämatokrit und einer Probe mit 0,1 % Hämatokrit.
In 9 sind Änderungen der Reflexion von Licht mit Wellenlängen von 400 bis 700 nm, das auf eine Spender-Blutprobe mit einer verhältnismäßig niedrigen Konzentration der Blutplättchen auftrifft, für solche Proben aufgezeichnet, bei denen sich das Hämatokrit ähnlich wie in den in den 7 und 8 dargestellten Reihen ändert. Die angenäherten Verhältnisse zwischen dem reflektierten roten Licht mit etwa 700 nm und dem reflektierten grünen Licht mit etwa 550 nm von 9 sind in Tabelle III zusammengefasst.
Tabelle III
Wie in Tabelle III deutlich ersichtlich ist, besteht eine Tendenz zur Vergrößerung des Verhältnisses zwischen dem reflektierten roten Licht und dem reflektierten grünen Licht von 0 % Hämatokrit bis 3 % Hämatokrit, die im Wesentlichen gleich der Tendenz ist, die für die Blutproben mit einer hohen bzw. einer normalen Konzentration von Blutplättchen gemessen wurde. Es gibt wiederum eine Differenzierung zwischen einer Probe mit 0 % Hämatokrit und einer Probe mit 0,1 Hämatokrit.
Eine Betrachtung der Daten, die in 6 angegeben und in Tabelle 1 zusammengefasst sind, in Kombination mit den Daten, die in 7 angegeben und in Tabelle II zusammengefasst sind, zeigt, dass Blutproben, die höhere Blutplättchen-Konzentrationen besitzen, von Blutproben, die geringere Blutplättchen-Konzentrationen besitzen, unter Verwendung der Technik der vorliegenden Erfindung unterschieden werden können. Die Reflexion von grünem Licht der Blutproben mit 0 % Hämatokrit (Reihe 1) verringert sich z. B. von einem hohen Wert der Blutplättchen-Konzentration von etwa 10 auf einen normalen Wert der Blutplättchen-Konzentration von etwa 8. Die Reflexion von grünem Licht von Blutproben mit 1 % Hämatokrit (Reihe 4) verringert sich ebenfalls z. B. von einem hohen Wert der Blutplättchen-Konzentration von etwa 5,6 auf einen normalen Wert der Blutplättchen-Konzentration von etwa 4,5. Es ist somit festgestellt worden, dass die Blutplättchen in Abhängigkeit von der Konzentration und/oder der Dichte die Reflexion von Licht beeinflussen.
In einer weiteren Ausführungsform wurden Polyvinyl-Kassetten, die zum Bewerten von Blutproben unter Verwendung der Technik der vorliegenden Erfindung ver wendet werden, mit Heißprägefolien in Rechteckform von etwa ½'' × 1'' mit einer von den drei Farben schwarz, grau (Folie Nr. LT12106) und weiß (Nr. CC11206) behandelt. Die Reflexionsfähigkeit des grünen und roten Lichts wurde in der oben beschriebenen Weise an Blutproben mit unterschiedlichen Hämatokrit-Werten gemessen. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle IV zusammengefasst.
Tabelle IV
Eine Betrachtung der Daten, die in Tabelle IV angegeben sind, zeigt, dass die leeren Kassetten, die mit der jeweils ausgewählten schwarzen, grauen und weißen Folie gekennzeichnet wurden, eine unterschiedliche Reflexionsfähigkeit besitzen. Diese veränderte Reflexionsfähigkeit kann z. B. verwendet werden, um die Eigenschaft des an der Bluttrenneinrichtung angebrachten Wergwerfsatzes anzugeben, und/oder kann eine Angabe der zu sammelnden Blutkomponenten sein. Die in Tabelle IV angegebenen Daten sind möglicherweise außerdem eine Anzeige dafür, dass unabhängig von dem Vorhandensein der Folien, die oben beschrieben wurden und an den zu prüfenden Kassetten angebracht sind, weiterhin die Tendenz besteht, dass das Verhältnis zwischen der Reflexionsfähigkeit von rotem Licht und der Reflexionsfähigkeit von grünem Licht in Blutproben größer wird, wenn sich der Anteil des Hämatokrit in den Blutproben vergrößert.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf deren verschiedene Ausführungsformen, die die bevorzugte Ausführungsform enthalten, genau beschrieben. Da einem Fachmann auf dem Gebiet der Technik, das diese Erfindung betrifft, bei der Kenntnisnahme der Erfindung offensichtlich weitere Ausführungsformen erscheinen werden, die im Umfang der Ansprüche liegen, sollte die vorhergehende genaue Beschreibung nicht als Einschränkung des Umfangs der Ansprüche betrachtet werden.

Claims

Vorrichtung (24) zum Überwachen eines lichtdurchlässigen Rohrs (22), das eine Strömung von Blutplättchen transportieren kann, und zum Erfassen des unerwünschten Vorhandenseins roter Blutkörperchen in der Rohrströmung oder ihres Überlaufens in die Rohrströmung, wobei die Vorrichtung (24) umfasst: eine erste Lichtquelle (54) und eine zweite Lichtquelle (53), die körperlich in Bezug auf eine Seite des Rohrs (22) so angeordnet sind, dass die Emissionen von der ersten Lichtquelle (54) und von der zweiten Lichtquelle (53) zu dieser Seite des Rohrs (22) gerichtet sind, wobei die erste Lichtquelle (54) eine erste Wellenlänge besitzt, die so gewählt ist, dass sie eine Lichtreflexionsintensität von irgendwelchen roten Blutkörperchen, die in der Rohrströmung vorhanden sein können, erzeugt, wobei sich die erste Lichtreflexionsintensität in Abhängigkeit von einer Zunahme der Konzentration der roten Blutkörperchen in der Rohrströmung erhöht, und wobei die zweite Lichtquelle (53) eine zweite Wellenlänge besitzt, die so gewählt ist, dass sie eine Lichtreflexionsintensität von irgendwelchen roten Blutkörperchen, die in der Rohrströmung vorhanden sein können, erzeugt, wobei die Lichtintensität in Abhängigkeit von einer Zunahme der Konzentration der roten Blutkörperchen in der Rohrströmung abnimmt; einen auf die Lichtintensität ansprechenden Photosensor (56), der bei der ersten Wellenlänge ein erstes Reflexionsvermögen-Signal und bei der zweiten Wellenlänge ein zweites Reflexionsvermögen-Signal erzeugt; und einen Komparator (33), der das erste und das zweite Signal von dem Photosensor empfängt und eine Verhältnismessung erzeugt, die zu dem ersten Signal als Zähler und zu dem zweiten Signal als Nenner proportional ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Lichtquelle (54) und die zweite Lichtquelle (53) während eines ersten Zeitintervalls bzw. während eines zweiten Zeitintervalls mit Energie in Form von Impulsen versorgt werden und der Photosensor (56) in der Weise arbeitet, dass er die erste Lichtreflexionsintensität während des ersten Zeitintervalls erfasst und die zweite Lichtreflexionsintensität während des zweiten Zeitintervalls erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Lichtquelle (54) eine rote Lichtquelle ist und bei der die zweite Lichtquelle (53) eine grüne Lichtquelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das lichtdurchlässige Rohr ein Blutplättchen-Sammelrohr umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die erste Lichtquelle (54), die zweite Lichtquelle (53) und der Photosensor (56) sämtlich körperlich angrenzend an dieselbe Seite des Rohrs (22) angeordnet sind, um dadurch das körperliche Aufladen des Rohrs auf die Vorrichtung zu erleichtern.
Vorrichtung zum ununterbrochenen Überwachen einer Blutplättchen-Strömung im Hinblick auf das Auftreten eines Überlaufens roter Blutkörperchen, wobei die Vorrichtung die Vorrichtung nach Anspruch 1 umfasst, wobei: das lichtdurchlässige Rohr (22) ein im Allgemeinen längliches Rohr für den Transport der Blutplättchen-Strömung ist, wobei das Rohr eine im Allgemeinen lang gestreckte Rohrachse besitzt; die erste Lichtquelle eine rote Lichtquelle (54) ist, die sich auf einer Seite des Rohrs befindet und so angeordnet ist, dass sie einen roten Lichtstrahl unter einem Winkel von etwa 45 Grad auf die Rohrachse und zu einem äußeren Abschnitt der einen Seite des Rohrs richtet, wenn die rote Lichtquelle mit Energie versorgt wird; die zweite Lichtquelle eine grüne Lichtquelle (53) ist, die sich auf der einen Seite des Rohrs befindet und so angeordnet ist, dass sie einen grünen Lichtstrahl unter einem Winkel von etwa 45 Grad auf die Rohrachse und zu dem äußeren Abschnitt der einen Seite des Rohrs richtet, wenn die grüne Lichtquelle mit Energie versorgt wird; der Photosensor ein Photodetektor (56) ist, der auf die Reflexion roten Lichts und auf die Reflexion grünen Lichts anspricht, wobei sich der Photodetektor auf der einen Seite des Rohrs befindet und so angeordnet ist, dass er den äußeren Abschnitt der einen Seite des Rohrs längs einer Beobachtungsachse, die sich im Allgemeinen senkrecht zu der Rohrachse erstreckt, betrachtet; wobei die Vorrichtung ferner umfasst: Energieversorgungsmittel, die abwechselnd während eines ersten Zeitintervalls die rote Lichtquelle und während eines zweiten Zeitintervalls die grüne Lichtquelle mit Energie in Form von Impulsen versorgen; Verhältnisbestimmungsmittel, die auf ein Ausgangssignal bezüglich der Reflexion roten Lichts von dem Photodetektor während des ersten Zeitintervalls und auf ein Ausgangssignal bezüglich der Reflexion grünen Lichts von dem Photodetektor während des zweiten Zeitintervalls ansprechen; und Mittel zum Ausgeben eines Überlaufs roter Blutkörperchen, die durch die Verhältnisbestimmungsmittel in Abhängigkeit von einem Verhältnis des Ausgangssignals bezüglich der Reflexion roten Lichts zu dem Ausgangssignal bezüglich der Reflexion grünen Lichts gesteuert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Energieversorgungsmittel im Allgemeinen gleiche Zeitperioden für die Energieversorgung in Form von Impulsen der roten Lichtquelle und der grünen Lichtquelle vorsehen.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die rote Lichtquelle (54) und die grüne Lichtquelle (53) lichtemittierende Dioden umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die lichtemittierenden Dioden mit einer Frequenz von etwa 2 kHz mit Energie versorgt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das Rohr (22) eine Komponente eines Wegwerfsatzes ist und bei der der Photosensor ferner so betreibbar ist, dass er eine Probenreflexionsintensität von der ersten Lichtquelle (54) und eine Probenreflexionsintensität von der zweiten Lichtquelle (53) erfasst, bevor eine Blutkomponente in dem Rohr transportiert wird, und dass er einen Zustand des Rohrs anhand der Reflexionsintensitäten bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, die ferner Mittel umfasst, die die Vorrichtung initialisieren, um den Zustand des Rohrs durch Einstellen eines Energieversorgungsstroms zu wenigstens einer der Lichtquellen auszugleichen, derart, dass das Verhältnis der Probenintensität der ersten Lichtquelle zu der Probenintensität der zweiten Lichtquelle eins ist.
Verfahren zum Überwachen eines lichtdurchlässigen Rohrs für Blutplättchen und zum Erfassen des Vorhandenseins roter Blutkörperchen, die in dem Rohr strömen können, das die folgenden Schritte umfasst: Richten (10) von rotem Licht zu einer Seite des Rohrs; Richten (11) von grünem Licht zu einer Seite des Rohrs; Erfassen (12) einer Reflexionsintensität des roten Lichts von roten Blutkörperchen, die in dem Rohr strömen können; Erfassen (13) einer Reflexionsintensität des grünen Lichts von roten Blutkörperchen, die in dem Rohr strömen können; Schaffen (14) eines Ausgangsignals durch Erfassen eines Verhältnisses der Reflexionsintensität des roten Lichts zu der Reflexionsintensität des grünen Lichts; und Verwenden des Ausgangsignals, um das Vorhandensein von in dem Rohr strömenden roten Blutkörperchen zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Verwendens des Ausgangsignals die folgenden Schritte umfasst: Vorsehen (16) eines Schwellenwertes; und Vergleichen (17) des Verhältnisses mit dem Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, bei dem der Schritt des Richtens von rotem Licht zu dem Rohr und der Schritt des Erfassens der Reflexionsintensität des roten Lichts während eines ersten Zeitintervalls erfolgen und bei dem der Schritt des Richtens von grünem Licht zu dem Rohr und der Schritt des Erfassens der Reflexionsintensität des grünen Lichts während eines von dem ersten Zeitintervall verschiedenen zweiten Zeitintervalls erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, bei dem die Seite des Rohrs, zu dem rotes Licht gerichtet wird, und die Seite des Rohrs, zu dem grünes Licht gerichtet wird, eine gemeinsame Seite des Rohrs umfassen.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, bei dem die Seite des Rohrs, zu dem rotes Licht gerichtet wird, und die Seite des Rohrs, zu dem grünes Licht gerichtet wird, gegenüberliegende Seiten des Rohrs umfassen.
Verfahren zum Erfassen des Überlaufens roter Blutkörperchen in ein Blutplättchen-Rohr, das die folgenden Schritte umfasst: Vorsehen eines lichtdurchlässigen leeren Rohrs (22); Vorsehen eines Photosensors (56), um einen äußeren Abschnitt einer Seite des Rohrs zu betrachten; Bestimmen (61) eines ersten Ausgangsignals des Photosensors (56), wenn der Photosensor den äußeren Abschnitt des leeren Rohrs betrachtet; Ausführen der Schritte nach Anspruch 12, wobei: das rote Licht durch eine rote Lichtquelle (54) bereitgestellt wird, die so angeordnet ist, dass sie den äußeren Abschnitt der einen Seite des Rohrs mit rotem Licht beleuchtet, wenn die rote Lichtquelle mit Energie versorgt wird; das grüne Licht durch eine grüne Lichtquelle (53) bereitgestellt wird, die so angeordnet ist, dass sie den äußeren Abschnitt der einen Seite des Rohrs mit grünem Licht beleuchtet, wenn die grüne Lichtquelle mit Energie versorgt wird; wobei das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen (63) eines zweiten Ausgangsignals des Photosensors, während der Photosensor den äußeren Abschnitt des leeren Rohrs betrachtet und während nur die rote Lichtquelle mit Energie versorgt wird; Bestimmen (68) eines dritten Ausgangsignals des Photosensors, während der Photosensor den äußeren Abschnitt des leeren Rohrs betrachtet und während nur die grüne Lichtquelle mit Energie versorgt wird; Bilden (66) eines kompensierten roten Photosensorausgangsignals durch Subtrahieren des ersten Ausgangsignals von dem zweiten Ausgangsignal; Bilden (71) eines kompensierten grünen Photosensorausgangsignals durch Subtrahieren des ersten Ausgangsignals vom dritten Ausgangsignal; Vorsehen von Verhältnisbestimmungsmitteln; Initialisieren (72) der Verhältnisbestimmungsmittel durch Verwenden der Verhältnisbestimmungsmittel, um ein Verhältnis zu bilden, das gleich einem Ausgangsignal von den Verhältnisbestimmungsmitteln ist, wenn die Verhältnisbestimmungsmittel das Verhältnis des kompensierten grünen Photosensorausgangsignals zu dem kompensierten roten Photosensorausgangsignal bestimmen; Befüllen des Rohrs mit der von roten Blutkörperchen verschiedenen Probe, die normalerweise keine roten Blutkörperchen enthält; wobei der Schritt des Richtens von grünem Licht das Versorgen mit Energie nur der grünen Lichtquelle (53) umfasst, um dadurch grünes Licht zu dem äußeren Abschnitt des befüllten Rohrs zu richten; wobei der Schritt des Erfassens einer Reflexionsintensität des grünen Lichts das Bestimmen eines vierten Ausgangsignals des Photosensors, wenn der Photosensor grünes Licht betrachtet, das von der von roten Blutkörperchen verschiedenen Probe in dem befüllten Rohr reflektiert wird, während nur die grüne Lichtquelle mit Energie versorgt wird, umfasst; wobei der Schritt des Richtens von rotem Licht das Versorgen mit Energie nur der roten Lichtquelle (54) umfasst, um dadurch rotes Licht zu dem äußeren Abschnitt des gefüllten Rohrs zu richten; der Schritt des Erfassens einer Reflexionsintensität des roten Lichts das Bestimmen eines fünften Ausgangsignals des Photosensors, wenn der Photosensor das rote Licht betrachtet, das von der von roten Blutkörperchen verschiedenen Probe in dem befüllten Rohr reflektiert wird, während nur die rote Lichtquelle mit Energie versorgt wird, umfasst; und wobei der Schritt des Bereitstellens eines Ausgangsignals das Verwenden der Verhältnisbestimmungsmittel umfasst, um ein Ausgangsignal bezüglich des Überlaufens roter Blutkörperchen in Abhängigkeit von einem Verhältnis des fünften Ausgangsignals zu dem vierten Ausgangsignal bereitzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem der Schritt des Bereitstellens eines Ausgangsignals durch Erfassen eines Verhältnisses ferner das Verwenden der Reflexionsintensität des roten Lichts als Zähler und der Reflexionsintensität des grünen Lichts als Nenner, um eine Verhältnismessung zu erzeugen, umfasst und bei dem der Schritt des Verwendens des Ausgangsignals, um das Vorhandensein von in dem Rohr strömenden roten Blutkörperchen zu erfassen, ferner das Korrelieren der Verhältnismessung mit einem Hämatokrit umfasst.