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Apparat zur Bestimmung von Flüssigkeitsanteilen, vorzugsweise für
Blutuntersuchungen
Die Erfindung betrifft einen Apparat für Blutuntersuchungen, z.
B. zur Messung der Hämoglolinkonzentration des Blutes, sowie allgemein für quantitative
M Messungen von Körperausscheidungen und Körperflüssigkeiten, wie Blutzucker, Blutcalcium,
Harnzucker, auch für Reststickstoffbestimmullgell. I Iormonspiegelbestimmungen usw.
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Zur Bestimmung des Hämoglobingehaltes des Blutes sind neben tlen
nur für wissenschaftliche I ntersuchungen iii Frage kommenden photometrischem Verfahren
und der Blutgasanalyse bekannt und hauptsächlich angewendet die Verfahren und Apparate
(Hämometer), bei denen eine Blutprobe mit einem Farbstreifen oder Farbstab verglichen
wird. Zum Vergleich wird nicht die entnommene Blutprobe unmittelbar, sondern eine
salzsaure Verdünnung, das Hämatin, verwendet. Man arbeitet teils mit eiiiltn feststehenden
farbhomogenen Vergleicllsstal), wobei durch chemische Zusätze das Quantum der zu
untersuchenden Flüssigkeit verändert werden muß, teils mit einem verschiebbaren
Farbkeil, wobei das Quantum der Zusätze immer dasselbe ist und durch Verschieben
des Keiles Farbgleichheit eingestellt wird.
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Alle Verfahren, außer der Eisen- und Blutgasanalyse, hahen den Nachteil,
daß sie von der individuellen Farbtüchtigkeit des menschlichen Auges abhängig sind
das bei exakter Messung die absolute Farbgleichheit einstellen müßte. Dies ist jedoch
nicht möglich. Denn wenn z. B. eine Hämoglobinbestimmung von mehreren Personen unabhängig
durchgeführt wird, können erhebliche Schwankungen in der Auswertung eintreten, die
zu keinem genauen Ergebnis führen würden.
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Dazu kommen noch andere Fehlerquellen, von denen nur erwähnt sei,
daß bei verschiedenen Lichtquellen oder bei nicht genau zentrierter Betrachtungsweise
bereits quantitative Differenzen auftreten. Auch das Einf-üllen der verdünnten Salzsäure
und des zusätzlichen Wassers sowie das
Mischen mit der Blutprobe
bis zur richtigen Ausbildung des Hämatins sind umständlich, so daß die vorgeschriebene
Menge leicht überschritten oder unterboten wird, was zu Fehlern bei der Einstellung
auf Farbengleichheit Anlaß gibt.
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Die Erfindung schaltet alle diese Fehler aus. Sie arbeitet mit einem
farbhomogenen Vergleichsstab und besteht darin, daß in einem lichtdichten Gehäuse
eine Lichtquelle, ein optisches System, eine Photozelle und ein im Stromikreis der
Photozelle liegendes Registrierinstrument angeordnet und in den Strahlengang zwischen
optischem System und Photozelle der Vergleichsstab oder ein Prüfröhrchen mit der
Untersuchungsflüssigkeit einschaltbar sind, so daß am Registrierinstrument, dessen
Zeiger nach dem Vergleichsstab auf einem Markierungspunkt eingestellt wird, der
zu messende Flüssigkeitsanteil, also z. B. der Hämoglobingehalt der Blutprobe, ablesbar
ist.
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Durch die Verwendung der Photozelle in der Apparatur ist das entscheidende
Problem der genauen Ablesung gelöst, indem durch kleinste Farbdifferenzen zwischen
Vergleichsstab und der zu untersuchenden Flüssigkeit ein Ausschlag im Registrierinstrument
zustande kommt, wobei bei gegebener Zusammensetzung des Lichtes der lichtelektrische
Strom der Lichtintensität streng proportional ist. Je größer die Differenz der Farbintensität
zwischen einem farbhomogenen Vergleichsstab und der zu untersuchenden Flüssigkeit
ist, um so größer ist der im Registrierinstrument angezeigte quantitative Unterschied
des lichtelektrischen Effektes. Bei der Apparatur hat die. zu untersuchende Flüssigkeit
immer dieselben quantitativen chemischen Zusätze, so daß hierdurch eine Kombination
erreicht wird zwischen den Hämometern mit homogenem Farbkeil bei variablen Untersuchungsmengen
mit denen der kontinuierlich sich ändernden Farbkeile bei gleichbleibenden Untersuchungsmengen.
Folglich sind sowohl bei dem Vergleichsstab als auch bei dem Objekt stets dieselben
festen Voraussetzungen für die Hämoglobinbestimmung gegeben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
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Fig. I zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung der wesentlichen
Teile des Meßinstrumentes und Fig. 2 die Skala des Registrierinstrumentes.
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Der Apparat hat ein lichtdichtes Gehäuse I, so daß das Außen licht
keinen störenden Einfluß auf die im Gehäuse untergebrachte Photozelle 2 ausüben
kann. Von einer ebenfalls innerhalb des Gehäuses angeordneten Lichtquelle 3 geht
der Strahlengang durch eine Konvexlinse 4 eines optischen Systems und weiter durch
Fenster eines Halters 5 für das Prüfröhrchen und den Vergleichsstab zur Photozelle
2, die sich im Brennpunkt der Linse befindet, um eine möglichst große Lichtausbeute
zu haben. Im Stromlkreise der Photozelle liegt als Registrierinstrument z. B. ein
Amperemeter 6, das so geeicht ist, daß die Hämoglobinprozente und Hämoglobingramme
in IOO ccm Blut direkt von der Skala 7 (vgl. Fig. 2) am Ausschlagspunkt des Zeigers
8 abgelesen werden können.
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Lichtquelle, Linse, Röhrchenhalter und Photozelle sind fest im Gehäuse
I angebracht, so daß die Gewähr für genau zentralisiertes Licht gegeben ist.
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Bei Durchleuchtung des Vergleichsstabes muß sich der Zeiger 8 des
Registrierinstrumentes 7 auf einem Markierungspunktm der Skala einstellen, gegebenenfalls
kann die Einstellung durch eine im Nebenschluß zum Registrierinstrument liegende
Schaltanordnung, z. B. ein Drehpotentiometer g,korrigiert werden. Durch einen Schieber
wird nun das zu untersuchende Objekt in den Lichtkegel gebracht, so daß sich der
lichtelektrische Effekt in der oben beschriebenen Weise bei einer Lichtdurchlässigkeitsdifferenz
ändert und sofort am Registrierinstrument der jeweilige Hämoglobingehalt abgelesen
werden kann.
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Bei normalem Hämoglobingehalt ist die Untersuchungsflüssigkeit dunkler
als der Vergleichsstab.
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Dementsprechend gibt das Registrierinstrument 7 einen geringeren Ausschlag,
und der Ausschlagspunkt des Zeigers 8 befindet sich links vom Markierungspunkt m
und gibt die höhere Prozentzahl an. Bei starker Blutarmut ist die Untersuchungsflüssigkeit
heller, so daß der Zeiger 8 des Registrierinstrumentes einen größeren Ausschlag
macht und der dann auf der Skala rechts vom Markierungspunkt liegende Ausschlagspunkt
Weniger Prozente anzeigt.
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PATENTANSPRVCHE I. Apparat zur Bestimmung von Flüssigkeitsanteilen,
vorzugsweise für Blutuntersuchungen, durch Vergleich mit einem farbhomogenen Vergleichsstab,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem lichtdichten Gehäuse (I) eine Lichtquelle (3),
eine Sammellinse (4) eines optischen Systems, eine Photozelle (2) und ein im Stromkreise
der Photozelle liegendes Registrierinstrument (6) angeordnet und in einem im Strahlengang
zwischen Linse und Photozelle befindlichen Halter (5) der Vergleichsstab oder ein
Prüfröhrchen mit der Untersuchungsflüssigkeit einschaltbar sind, so daß am Registrierinstrument,
dessen Zeiger nach dem Vergleichsstab auf einen Markierungspunkt (m) eingestellt
wird, der zu messende Flüssigkeitsanteil, also z. B. der Hämoglobingehalt der Blutprobe,
ablesbar ist.