Uprawniony z patentu: Wallace Henry Coulter, Miami Springs Floryda (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie do automatycznego oznaczania parametrów cieczy zwlaszcza krwi oraz sposób ich automatycznego oznaczania Niniejszy wynalazek dotyczy aparatury bioche¬ micznej sluzacej do analizy czastek i ich zawie¬ sin. Aparat wedlug wynalazku jest w pierwszym rzedzie diagnostycznym przyrzadem dla hematolo¬ gów i diagnostyków, pomocnym tak w diagnozie jak i leczeniu. Aparat sluzy do normalnego bada¬ nia próbek krwi; jest ponadto cenna pomoca w wielokrotnych analizach duzej liczby próbek.Jak wiadomo krew sklada sie z mikroskopijnych komórek rozproszonych w osoczu. Sa to w wiek¬ szosci tak zwane czerwone krwinki i w mniej¬ szej liczbie krwinki biale. Analiza krwi dotyczy zarówno badania krwinek, jak i calej krwi i dla¬ tego istnieje cala grupa wskazników uznana przez specjalistów jako zapewniajaca maksimum infor¬ macji odnosnie charakterystyki danej próbki krwi.Najwazniejsze parametry, w liczbie szesciu, odno¬ sza sie do czerwonych cialek krwi, a mianowicie ich zawartosci we krwi, rozmiarów itp. Te para¬ metry sa wazne w diagnozie, badaniach i lecze¬ niu anemii. Siódmy parametr, uzywany w pierw¬ szym rzedzie w diagnostyce infekcji i badaniach powszechnych odnosi sie do bialych cialek krwi.Takimi zwykle stosowanymi parametrami sa: liczba czerwonych cialek krwi (RBC), hematokryt (HCT), poziom hemoglobiny (HGB), srednia obje¬ tosc krwinki (MCV), srednia zawartosc hemoglo¬ biny w krwince (MCH) i srednie stezenie hemo¬ globiny w ikrwince (MCHC). Siódmy parametr — to liczba bialych cialek krwi (WBC). 10 15 20 21 30 2 W dotychczasowej praktyce mierzono bezposred¬ nio trzy pierwsze parametry, a mianowicie RBC, HCT i HGB oraz ilosc bialych krwinek WBC. Po¬ zostale trzy parametry wyliczano z pierwszych trzech.W celu ulatwienia zrozumienia istoty urzadzenia wedlug wynalazku ponizej omówiono kazdy z wy¬ mienionych parametrów. (RBC) liczba czerwonych krwinek. Przyjeta miara tego wskaznika jest ilosc czerwonych krwinek w milimetrze szesciennym krwi. Jest to liczba rzedu kilku milionów; jej war¬ tosc wynosi zazwyczaj okolo 5,5 miliona. Klasycz¬ na metoda liczenia polega na wprowadzeniu próbki rozcienczonej krwi do komory hemocytometru o znanej objetosci i zliczaniu pod mikroskopem krwi¬ nek znajdujacych sie w tej objetosci. Wynik mno¬ zy sie przez znany stopien rozcienczenia krwi.(HCT). Hematokryt. Jest to wskaznik oznaczaja¬ cy czesc objetosci krwi przypadajacy na czerwone cialka krwi. Wyraza sie go w procentach. Ponie¬ waz dyskowate komórki krwi wypelnione plynem sa podatne na odksztalcenia, w wyniku wirowa¬ nia moga zostac tak uksztaltowane, aby wypelnily scisle otaczajaca je przestrzen. Zwykle laborant umieszcza próbke krwi w cylindrycznym pojem¬ niku i wiruje ja, aby krwinki calkowicie prze¬ miescic w jeden z konców pojemnika, a nastepnie mierzy wzgledna objetosc krwinek i osocza, które jest prawie klarowna ciecza latwo widoczna nad czerwona masa odwirowanych krwinek. tlCT jest 79 2937*208 wielkoscia okreslana na podstawie tego pomiaru.W urzadzeniu wedlug wynalazku wskaznik ten nie jest bezposrednio mierzony, lecz jest parametrem obliczanym.(HGB) Poziom hemoglobiny. Parametr ten jest definiowany jako liczba gramów hemoglobiny w 100 cm* krwi. Plyn wewnatrzkomórkowy czerwo¬ nej krwinki jest kompleksem proteinowym zawie¬ rajacym zelazo, który nadaje krwi jej charaktery¬ styczny czerwony kolor. Znana metoda oznaczania hemoglobiny polega na rozkladzie odpowiednim od¬ czynnikiem chemicznym blony komórkowej krwi¬ nek, dzieki czemu uwolniona zostaje hemoglobina, która n^t^pjgie^reaguje z wprowadzonym reagen¬ tem, gcjajc yzwiazek barwny umozliwiajacy wyko¬ nanie oznaczenia kolorymetrycznego. Intensywnosc zabarwienia otrzytnanego roztworu mierzy sie me¬ toda kolorymetryczna przy uzyciu aparatury do¬ wolnego." tofeu^^i urzadzeniu wedlug wynalazku aparat do okreslania hemoglobiny jest umieszczony wsród innych czesci aparatury w odmienny sposób, a sam pomiar jest automatyczny.(MCV) Srednia objetosc krwinki. Wskaznik ten jest miara sredniej wielkosci krwinki; odnosi sie go do prawidlowej sredniej wielkosci krwinki. Po¬ dawany jest on w mikronach szesciennych. W przypadku, gdy w aparacie nie mozna oznaczyc wskaznika MCY, jego wartosc mozna obliczyc dzie¬ lac hematokryt przez liczbe czerwonych krwinek, to jest obliczajac, wartosc ilorazu HCT/RBC.(MCH) Srednia zawartosc hemoglobiny w krwin¬ ce. Wskaznik ten jest miara zawartosci hemoglo¬ biny w krwince niezaleznie od jej rozmiaru. Jest on wyrazany w mikromikrogramach. Prawidlowa jego wartosc wynosi okolo 29 mikromikrogramów.MCH mozna obliczyc przez podzielenie HGB przez RBC. Podzielenie przez normalna wartosc 29\i\ig daje tak zwany wskaznik barwny.(MCHC) Srednie stezenie hemoglobiny w krwin¬ ce. Parimetr ten jest miara stezenia hemoglobiny w przecietnej krwince. Im mniejsza jest krwinka dla dansgo MCH, tym wyzsze jest stezenie hemo¬ globiny. Wartosc podawana jest w procentach (pra¬ widlowa wartosc wynosi 36M). MCHC mozna obli¬ czyc dzielac HGB przez HCT.(WBC) Liczba bialych krwinek. Jest to ilosc bia¬ lych krwinek w milimetrze szesciennym krwi.Stosunek liczby krwinek czerwonych do bialych wynosi okolo 1000:1. WBC jest podawane w jed¬ nostkach (prawidlowa wartosc wynosi okolo 5000).Aby wykonac zliczenia krwinek bialych nalezy wyeliminowac krwinki czerwone, co osiaga sie przez rozklad tych ostatnich, tak jak w przypad¬ ku oznaczania hemoglobiny. Gdy do zliczenia bia¬ lych krwinek stosowany jest licznik Coultera, w którym zawiesina przechodzi przez zwezke mikro¬ skopowa, zagadnieniem podstawowym jest tak dokladne .rozlozenie krwinek czerwonych, aby po¬ zostale szczatki blony komórkowej wywolywaly male zaklócenia, na które nie bedzie reagowac uklad zliczajacy krwinki biale.Odpowiednie ilorazy trzech pierwszych z wy¬ mienionych, bezposrednio mierzonych parametrów znane sa jako wskazniki krwi. Trzy wielkosci: MCV, MCH, MCHC sa zwykle wyliczane z RBC, 10 15 30 40 45 50 55 60 65 HCT i HGB; dostarczaja one hematologii infor¬ macji o wielkosciach krwinek i zawartosci w nich hemoglobiny. Wskazniki te sa równiez zródlem szeregu innych waznych informacji.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ba¬ dania próbek krwi dla oznaczania w automatycz¬ ny sposób szeregu parametrów tych próbek, jak: liczba czerownych cialek krwi (RBC), hematokryt (HCT), poziom hemoglobiny (HGB), srednia obje¬ tosc krwinki (MCV), srednia zawartosc hemoglo¬ biny w krwince (MCH), srednie stezenie hemo¬ globiny w krwince (MCHC) i liczba bialych cia¬ lek krwi (WBC), posiadajace elektroniczny anali¬ zator czastek krwi, przystosowany do bezposred¬ niego oznaczania parametrów RBC i WBC i uklad rozcienczania dla dokonywania pierwszego i dru¬ giego rozcienczania kazdej próbki dla nastepuja¬ cych bezposrednio po rozcienczeniu oddzielnych analiz za pomoca analizatora czastek.Istota wynalazku jest uklad rozcienczajacy po¬ siadajacy zawór, który ma pierwsza czesc (PI, P2, P5, P6, P9) dla przyjmowania i dokladnego odmierzania próbki oraz polaczenia jej z góry okreslona iloscia rozcienczalnika w celu wyko¬ nania pierwszego roztworu, jak równiez pierwsze naczynie do mieszania, sluzace do przyjmowania próbki i rozcienczalnika i ich nieburzliwego zmie¬ szania, oraz ma druga czesc (P3, P4, P7, P8, PIO) polaczona z omówionym pierwszym naczyniem w celu przyjmowania i odmierzania okreslonej do¬ kladnie ilosci zawartosci pierwszego roztworu i polaczenia jej z ustalona iloscia rozcienczalnika dla wykonania drugiego roztworu, a takze drugie naczynie do mieszania sluzace do przyjecia sklad¬ ników wymienionego drugiego roztworu i ich nieburzliwego zmieszania. Wymienione naczynia przystosowane sa do polaczenia kazdego z nich, z analizatorem czastek posiadajacym pierwsza i druga wanienke, które zawieraja analizatory rozcienczenia obejmujace uklady badawcze dla oddzielnego okreslenia co najmniej parametrów RBC i WBC, wraz z elektronicznym sprzetem li¬ czacym i mierzacym sprezonym z wymienionymi analizatorami rozcienczania, sluzacym do okres¬ lania pozostalych parametrów krwi, na podsta¬ wie rozcienczonych próbek.W sposobie wedlug niniejszego wynalazku auto¬ matyczne oznaczanie wielu parametrów próbki zachodzi w nastepujacych kolejnych operacjach: odmierzanie malej czesci próbki w pierwszej strefie: przeplyw tej czesci próbki lacznie z od¬ mierzona iloscia rozcienczalnika przez pierwsza strefe do drugiej strefy; mieszanie próbki z roz¬ cienczalnikiem w drugiej strefie w celu sporza¬ dzenia pierwszego roztworu rozcienczonego; od¬ mierzenie malej czesci pierwszego roztworu w strefie trzeciej polaczonej z pierwsza strefa; prze¬ plyw odmierzonej czesci roztworu lacznie z od¬ mierzona iloscia rozcienczalnika przez trzecia strefe do strefy czwartej; mieszanie odmierzonej próbki z rozcienczalnikiem w czwartej strefie w celu sporzadzenia drugiego roztworu rozcienczo¬ nego (obie wymienione strefy odmierzania dzia¬ laja jednoczesnie i wielokrotnie dla wielu pró¬ bek, z tym, ze czesc nastepnej próbki jest od-79 293 mierzana w tym samym czasie, w którym od¬ mierzany jest pierwszy roztwór zawierajacy pierwsza próbke); przeplyw pozostalej w drugiej strefie czesci roztworu do piatej strefy; miesza¬ nie tej czesci pierwszego roztworu z odczynni- B kiem; przeplyw pierwszego roztworu z piatej do szóstej strefy w celu jednoczesnego przeprowa¬ dzenia oddzielnych analiz optycznej i elektrycz¬ nej dla okreslenia wartosci odpowiednio pierw¬ szego i drugiego z wymienionych uprzednio pa- 10 rametrów i wreszcie przeplyw drugiego roztworu z czwartej do siódmej strefy dla przeprowadze¬ nia analizy elektrycznej w celu jednoczesnego okreslenia wartosci trzeciego i czwartego z wy¬ mienionych uprzednio parametrów, przy czym 15 ostatnie dwie operacje przeplywu i zwiazane z nimi oznaczenie pierwszych z wymienionych czte¬ rech parametrów sa wykonywane jednoczesnie.Urzadzenie wedlug wynalazku przeznaczone do pomiarów kolorymetrycznych zawiesiny czastek ao w cieczy i do badania czastek tej zawiesiny cha¬ rakteryzuje sie tym, ze sklada sie z naczynka o przezroczystych sciankach i rurki pomiarowej ze szczelina (bedacej elementem elektronicznego analizatora czastek) umieszczonej w tym naczyn- 25 ku, przy czym szczelina ta zanurzona jest w za¬ wiesinie zawartej w naczynku. W dolnej czesci naczynka ponizej poziomu zwierciadla zawiesiny jedna pare jej scianek stanowia równolegle plyt¬ ki znajdujace sie ponizej zakonczenia rurki. Uklad 80 optyczny zapewnia przejscie wiazki swiatla przez równolegle scianki, co umozliwia pomiar kolory¬ metryczny. Rurka ze szczelina pomiarowa i na¬ czynko wyposazone sa w specjalne elektrody we¬ wnetrzne do analizy zawiesiny przeplywajacej . 35 przez szczeline. Urzadzenie zawiera takze zespoly do wymuszania przeplywu zawiesiny przez szcze¬ line oraz odpowiednie przewody do polaczenia z obwodem wejsciowym analizatora czastek.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera mie- 4 o szalniki w ukladzie rozcienczania próbek, z któ¬ rych kazdy sklada sie z pary pionowo umiesz¬ czonych rurek róznej dlugosci (kazda z nich two¬ rzy oddzielna komore), pochylego przewodu la¬ czacego dolne konce tych rurek, wejsciowego 45 przewodu tworzacego calosc z krótsza rurka i ma¬ jacego przeswit przeznaczony do nadania kie¬ runku wchodzacemu strumieniowi pod katem w dól i stycznie do wewnetrznej powierzchni scia¬ ny krótszej rurki oraz z odplywu w dolnym w koncu komory.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera zawór rozrzadczy stosowany przy rozcienczaniu, sklada¬ jacy sie z: trzech plaskich czlonów ulozonych warstwowo tak, ze para czlonów zewnetrznych 55 umocowana jest po obu stronach czlonu we¬ wnetrznego w sposób zapewniajacy szczelnosc; osi centralnej umozliwiajacej obracanie wewnetrz¬ nego czlonu w plaszczyznie styku czlonów, przy czym w ruchomym czlonie wewnetrznym wyko- eo nane sa dwa kanaly przelotowe umieszczone sy¬ metrycznie wzgledem osi, otwierajace sie na ze¬ wnetrzne plaszczyzny tego czlonu i majace odpo¬ wiednia objetosc (liczona miedzy tymi plaszczy¬ znami); ukladu do ograniczenia ruchu obrotowego es wewnetrznego czlonu do ruchu wzdluz okreslo¬ nego luku, tak, ze krancowe polozenia wyzna¬ czone przez konce tego luku okreslaja pierwsze i drugie polozenie czlonu wewnetrznego. Kazdy czlon zewnetrzny ma dwie pary otworów prze¬ lotowych laczonych odpowiednio przez dwa wy¬ mienione kanaly przelotowe w pierwszym polo¬ zeniu czlonu wewnetrznego w ten sposób, ze pierwsze otwory (z kazdej przeciwleglej1 pary otworów) sa polaczone, a polaczenia pomiedzy analogicznymi drugimi otworami sa przerwane.W drugim polozeniu czlonu wewnetrznego pola¬ czone sa pozostale otwory z kazdej pary prze¬ ciwleglych otworów przez kanaly przelotowe te¬ go czlonu, a polaczenia pomiedzy pierwszymi otworami sa przerwane. Dzieki takiemu Systemo¬ wi polaczen kanaly przelotowe wypelniaja sie w jednym polozeniu odpowiednimi plynami zatrzy¬ mujac, po przesunieciu czlonu wewnetrznego, okreslona objetosc odpowiedniego plynu. Po osiagnieciu drugiego polozenia kanaly* znajduja sie w pozycji odpowiedniej dla przekazania tej porcji plynu do poprzednio zamknietego przewo¬ du w chwili, kiedy przez ten ostatni zacznie ply¬ nac ciecz.Urzadzenie wedlug wynalazku przeznaczone do oznaczania wielu parametrów próbki i obejmuja¬ ce zespól obwodów elektrycznych do; otrzymywa¬ nia sygnalów impulsowych w dwóch niezaleznych elektronicznych ukladach analitycznych, okresla¬ jacych odpowiednio liczbe bialych i czerwonych krwinek w próbce krwi sklada sie z nastepuja¬ cych czesci: zespolu obwodów elektrycznych do gromadzenia sygnalów z jednego i drugiego ukla¬ du analizujacego i przeksztalcania ich odpowied¬ nio na wielkosci analogowe; ukladu koincyden¬ cyjnej korekcji kazdej wielkosci analogowej; ukladu do zmierzenia poprawionej koincydentriie wielkosci analogowej; obwodów do zmiany' po¬ prawki i skali pomiarowej dla co najmniej jed¬ nej wielkosci analogowej w odpowiedzi na zmia¬ ne dynamicznego zakresu zliczania dokonywane¬ go przez obwody gromadzenia i przeksztalcania sygnalów.Urzadzenie wedlug wynalazku przeznaczone do oznaczania wielu parametrów próbki' i wyposa¬ zone w urzadzenie do otrzymywania sygnalów w elektronicznym ukladzie analitycznym" okreslaja¬ cym liczbe krwinek czerwonych' w próbce krwi sklada sie z nastepujacych czesci: wymienionych uprzednio obwodów elektrycznych do gromadze¬ nia sygnalów i przeksztalcania ich "w wielkosc analogowa proporcjonalna do liczby krwinek czer¬ wonych; ukladu reagujacego ha wymienione sy¬ gnaly, sluzacego do pomiaru sredniej objetosci krwinek objetych zliczaniem i do zamiany tych sygnalów w druga wielkosc analogowa proporcjo¬ nalna do sredniej objetosci krwinki; ukladu elek¬ trycznego mnozacego polaczonego z wymieniony¬ mi obwodami elektrycznymi i sluzacego do prze¬ mnozenia pierwszej i drugiej wielkosci analogo¬ wej w celu otrzymania trzeciej wielkosci; pro¬ porcjonalnej do hematokrytu krwi.W najkorzystniejszym rozwiazaniu * opisywane¬ go urzadzenia, w celu osiagniecia pewnosci po-70 203 8 miarów w przypadku zmniejszenia czasu analizy próbki, zastosowany jest wielokrotny uklad rurek pomiarowych umieszczonych w jednym naczynku nazywanym dalej wanienka. Konstrukcja zawie¬ rajaca taki uklad wraz z urzadzeniami pomocni- s czymi, oraz sposoby analizowania i obwody w takim ukladzie wielokrotnym, w tym takze ukla¬ dy elektryczne odrzucajace pomiary wyraznie bledne, sa. przedmiotami odrebnych patentów.W tekscie mniejszego opisu pierwszy z tych pa- 10 tentów bedzie nazywany „mechanicznym*', drugi — „elektronicznym".Jednym z parametrów mierzonych w urzadze¬ niu jest srednia objetosc krwinki rzystywany do tego uklad jest przedmiotem osób- 15 nego patentu.Przedstawione w niniejszym opisie urzadzenie zostalo zrealizowane w oparciu o zasade dziala¬ nia znanej aparatury opisanej w literaturze pa¬ tentowej. Oparcie sie na tej zasadzie jest jednak- 20 ze przyczyna powstania trudnosci pozornie nie- przezwyciezalnych. Dzialanie urzadzenia do zli¬ czania i okreslania wymiarów czastek, które jest opisane w niniejszym patencie polega na ruchu czastek zawiesiny przez bardzo mala szczeline 25 pomiarowa w rurce. Za kazdym razem, gdy czastka pojawi sie w tej szczelinie, przechodzac przez nia i wypierajac z niej równowazna obje¬ tosc rozcienczalnika, wywoluje to zmiane w cal¬ kowitej pozornej opornosci wzdluz szczeliny. 30 Przeplyw zawiesiny przez szczeline moze byc re¬ gulowany. Przez szczeline wzdluz jej osi plynie prad elektryczny o znacznej gestosci tak, ze zmia¬ na opornosci daje impuls w obwodzie elektrycz¬ nym w tym momencie, gdy czastka przechodzi 35 przez szczeline. Amplituda tego impulsu jest pro¬ porcjonalna do rozmiarów wzglednie objetosci czastki.Urzadzenie wedlug wynalazku wykonuje w sposób ciagly kolejno wszystkie oznaczenia para- 40 metrów próbki. Poniewaz najwazniejsze para¬ metry zwiazane sa ze zliczeniami, przeplyw ciagly przez zespól ukladów nie jest dogodny, o ile nie ma mozliwosci pomiaru objetosci próbki plyna¬ cej wzdluz drogi pomiaru i odniesienia tej obje- 45 tosci do czasu analizy i rozcienczenia. Ponadto rozwiazany byc musi problem zanieczyszczenia próbki badanej przez pozostalosci innych próbek.Najkorzystniejsze rozwiazanie konstrukcyjne urzadzenia wedlug niniejszego wynalazku zapew- 5° nia mozliwosc prowadzenia kolejnych operacji w sposób automatyczny, w taki sposób, ze próbki sa kolejno wprowadzane do naczynka, poddawa¬ ne badaniu i usuwane z naczynka, a naczynko nastepnie plukane. W tym samym czasie wyko- ss nywany jest pomiar prowadzony przy stalej szybkosci przeplywu, która jest zalezna od liczby dzialajacych szczelin pomiarowych. W przypadku, gdy liczba szczelin jest zmniejszona metoda po¬ miaru ulega odpowiedniemu skorygowaniu, na 60 przyklad przez przelaczenie ukladu zliczajacego impulsy na odczyt z poszczególnych szczelin po¬ miarowych.W najkorzystniejszym rozwiazaniu konstrukcyj¬ nym urzadzenie wedlug niniejszego wynalazku us zawiera uklad programowania oraz zespoly obwo¬ dów elektrycznych i polaczen do przeplywu ply¬ nów. Uklad programowania pneumatycznie ste¬ ruje zaworami, pompami itp. Próbka krwi jest wprowadzana odpowiednim przewodem do urza¬ dzenia przez zawór, który odcina w swojej ru¬ chomej czesci okreslona objetosc krwi z próbki i kieruje ja do innych czesci ukladu, gdzie jest jna rozcienczana, traktowana odczynnikami che¬ micznymi, poddana pomiarom i wreszcie usuwa¬ na na z3wnatrz.Cechy charakterystyczne i zalety urzadzenia wedlug wynalazku beda przez fachowców z lat¬ woscia zrozumiane i ocenione na podstawie opisu urzadzenia, przy uwzglednieniu zalaczonych ry¬ sunków. Stanie sie takze oczywiste, ze elementy urzadzenia moga byc stosowane w róznych wa¬ riantach. Zastosowanie urzadzenia do innych niz krew plynów wymaga pewnych modyfikacji, nie koniecznie jednak wykraczajacych poza zakres objety niniejszym opisem.Korzystne rozwiazanie konstrukcyjne urzadze¬ nia wedlug niniejszego wynalazku, zwane dalej aparatem, jest opisane dalej w przykladzie sto¬ sowania, przy czym odnosniki umieszczone w tekscie dotycza zalaczonych do niniejszego opisu nastepujacych rysunków: Fig. 1 blokowy schemat aparatu i obieg plynów; Fig. 2 harmonogram ilustrujacy sposób zaprogramowania i czas trwa¬ nia poszczególnych operacji, sklada sie on z dwóch czesci umieszczonych na oddzielnych arkuszach — 2A i 2B; Fig. 3 naczynko w perspektywicz¬ nym widoku do pomiaru bialych krwinek z za¬ nurzonymi trzema rurkami (kazda ze szczelina pomiarowa) oraz z zaznaczeniem ukladu pomia¬ rowego hemoglobiny; Fig. 4 naczynko (Fig. 3) w przekroju wykonanym wzdluz linii 4—4 plasz¬ czyzna przechodzaca przez jedna rurke; Fig. 5 fragment naczynka (Fig. 3) w przekroju wyko¬ nanym wzdluz linii 5—5 plaszczyzna pozioma; Fig. 6 mieszalnik, widok z boku; Fig. 7 mieszal¬ nik (Fig. 6) w przekroju 7—7; Fig. 8 zawór roz¬ rzadczy, w widoku, z rozsunietymi czlonami ze¬ wnetrznymi; Fig. 9 i 10 zawór rozrzadczy w dwóch polozeniach w widoku z góry; Fig. 11 za¬ wór rozrzadczy (Fig. 8) w przekroju plaszczyzna 11—11 {Fig. 9); Fig. 12 schemat blokowy podsta¬ wowych polaczen elektrycznych aparatu, schemat sklada sie z dwóch czesci: Fig. 12A i 12B. Opis budowy i dzialania aparatu przedstawiono po¬ nizej.Próbke krwi do analizy pobiera sie dowolnym sposobem i okresla odpowiednim znakiem, zwykle na specjalnej karcie z pustymi miejscami prze¬ znaczonymi na wyniki analizy, które zostana pózniej wydrukowane przez drukarke aparatu.Aparat ten zaopatrzony w rurke do pobierania próbki krwi. Po wciagnieciu próbki aparat od¬ mierza z niej okreslona czesc, która lacznie ze znana iloscia rozcienczalnika, jest nastepnie prze¬ tlaczana do mieszalnika, gdzie powstaje rozcien¬ czony roztwór. Z mieszalnika czesc tego roztworu przechodzi do nastepnego mieszalnika, gdzie mie¬ sza sie z odczynnikiem rozkladajacym czerwone krwinki oraz uwalniajacym zawarta w nich he-79 293 9 10 moglobine i pozostaje tam tak dlugo, az procesy te przebiegna do konca. Druga czesc tego roz¬ tworu jest przetlaczana do innego mieszalnika, dalej rozcienczona i kierowana nastepnie do po¬ miaru krwinek czerwonych.Kazdy z wykonanych roztworów od chwili spo¬ rzadzenia jest przechowywany i badany oddziel¬ nie. Próbka zawierajaca tylko biale krwinki i he¬ moglobine przechodzi do wanienki, gdzie umiesz¬ czone sa trzy rurki pomiarowe i jest zasysana do tych rurek przez szczeliny w sposób ciagly, pod stalym cisnieniem slupa cieczy, w ciagu okreslo¬ nego okresu czasu. W kazdej z trzech rurek po¬ miarowych oraz w wanience umieszczone sa elektrody, dzieki czemu otrzymuje sie trzy ciagi impulsów powstajacych w wyniku przechodzenia bialych krwinek przez szczeline do rurki pomia¬ rowej. Elektrody sa polaczone z obwodami, które bezposrednio okreslaja liczbe bialych krwinek WBC.Obecnosc w próbce wolnej hemoglobiny umo¬ zliwia wykonanie oznaczenia poziomu hemoglobi¬ ny HGB. Wanienka ma specjalny wystep o rów¬ noleglych przezroczystych sciankach, przez który przepuszcza sie wiazke swiatla o odpowiedniej dlugosci fali. W ten sposób mozna zanalizowac zawarty w wanience roztwór, poslugujac sie czujnikiem fotoelektrycznym. Odpowiedni obwód elektryczny przeksztalca sygnal czujnika na wy¬ nik obrazujacy poziom hemoglobiny HGB.W miedzyczasie dwukrotnie rozcienczona czesc próbki przechodzi do innej, podobnej do wyzej opisanej, wanienki wyposazonej w rurki pomia¬ rowe, elektrody i urzadzenia elektroniczne reagu¬ jace na impulsy powstajace w wyniku analizy czastek zawiesiny przechodzacych przez szczeliny do wnetrza rurek pomiarowych. Odpowiedni uklad prózniowy lub pompa zapewnia stale cisnienie ssania. Podobnie jak w pierwszym ukladzie po¬ miarowym (krwinek bialych) analiza czastek za¬ wiesiny zachodzi tu w okreslonym czasie, które¬ mu odpowiada przejscie danej ilosci plynu do wnetrza trzech rurek pomiarowych.Aparat wyposazony jest w urzadzenia sluzace do napelniania i oprózniania poszczególnych zbior¬ ników, jak równiez urzadzenia do usuwania scie¬ ków i nadmiaru poszczególnych cieczy. Raz uru¬ chomiony aparat kolejno przeprowadza wszystkie operacje analityczne, przy czym poszczególne próbki nie sa wzajemnie zanieczyszczane.HGB, WBC i RBC sa parametrami mierzonymi bezposrednio. Dla zapewnienia dokladnosci MCV mierzy sie przy uzyciu obwodów dwóch rurek pomiarowych liczacych krwinki czerwone. Uklad pomiarowy podaje w wyniku analiz cztery elek¬ tryczne wielkosci analogowe bedace odpowiedni¬ kami mierzonych parametrów. Wielkosci te sa przechowywane w odpowiednich zespolach pa¬ mieciowych.W celu obliczenia trzech pozostalych parame¬ trów stosuje sie uklady elektroniczne. RBC i MCV sa mnozone w urzadzeniu serwomechanicznym w celu otrzymania HCT. W podobnym urzadzeniu dzielone jest HCT przez HGB, co daje w wyniku MCHC. To ostatnie urzadzenie mnozy takze HCV i MCHC; MCHC, MCH i HCT sa takze zapa¬ mietywane w celu pózniejszego wydrukowania ich na karcie próbki.Nalezy podkreslic, ze HCT jest tu wielkoscia obliczona, w przeciwienstwie do znanych sposo¬ bów analizy krwi, w których parametr ten jest mierzony bezposrednio. MCV jest tu natomiast mierzony bezposrednio, podczas gdy w znanych metodach jest to wielkosc obliczana.Po ogólnym przedstawieniu zasad pomiaru i dzialania aparatu opisane zostana ponizej jego elementy w scislym powiazaniu z zalaczonymi rysunkami.Dzialanie aparatu jest zaprogramowane przy uzyciu krzywek rozmieszczonych w odpowiednich wzajemnych polozeniach katowych i umocowa¬ nych na walku napedzanym ze stala predkoscia.Krzywki sa tu elementami dzialajacymi na wy¬ laczniki, które otwieraja sie lub zamykaja w za¬ leznosci od polozenia sterujacych nimi krzywek.Sa to wylaczniki elektryczne lub tez zawory hy¬ drauliczne albo pneumatyczne. Poniewaz uklady tego typu sa znane, szczególy konstrukcyjne sy¬ stemu krzywek, ich napedu, wylaczników oraz zaworów nie beda tu omawiane.Na wykresie (rys. 2) zobrazowano natomiast kolejnosc zamykania i otwierania wylaczników i zaworów oraz okresy czasu, przez jakie sa one otwarte. Na Fig. 2 przedstawiono wykresy pracy 16 krzywek polaczonych w dwa zespoly i ozna¬ czonych kolejnymi numerami Cl do C8 w pierw¬ szym i Cli do C18 w drugim zespole. Oba ze¬ spoly napedzane sa oddzielnie przez dwa silniki nazwane na Fig. 2 odpowiednio czasosterami nr. 1 i nr. 2. Pierwszy czasoster po uruchomieniu steruje krzywkami Cl -h C8 w okresie 15 sek, po czym uruchamia czasoster nr. 2 wylaczajac sie i powracajac jednoczesnie do pozycji wyjsciowej.Po ponownym uruchomieniu przez odpowiedni obwód startowy powtarza on swój cykl pracy.Takze czasoster nr. 2 zatrzymuje sie po 15 sek. dzialania dochodzac do pozycji wyjsciowej, w której pozostaje do nastepnego sygnalu z czaso- steru nr. 1.Z opisanej zasady dzialania urzadzenia wyni¬ ka, ze chociaz calkowity czas trwania analizy próbki wynosi 30 sek, to kolejne analizy moga pokrywac sie w okresach trwajacych nawet 15 sek.Zwykle oznaczenia mozna prowadzic bez trud¬ nosci w odstepach nieco wiekszych od 15 sek.Fig. 1 przedstawia blokowy schemat aparatu.Zawór rozrzadczy 10 do dokladnego odmierzania próbek krwi jest umieszczony w lewym górnym rogu rysunku. Sklada sie on z trzech elementów 12, 14, 16, przy czym czlon centralny fi jest objety przez oba czlony zewnetrzne i umocowany w taki sposób (co dokladnie bedzie zilustrowane dalej), ze moze sie poruszac laczac odpowiednie kanaly przelotowe (patrz Fig. 8—11).Czlon 14 jest wykonany starannie, z wysoka precyzja. Znajduja sie w nim pojedyncze kanaly przelotowe z kazdej strony centralnej osi, dookola której czlon ten obraca sie w pewnych grani¬ cach. Kazdy z tych kanalów jest przeznaczony do przekazywania scisle okreslonej ilosci plynu, któ- ift 15 I? a* 30 35 40 4* » 55 6079 11 ra w swojej objetosci zatrzymuje, przy przejsciu i jednego krancowego polozenia do drugiego.Funkcja ta jest wyobrazona ria rysunku strzalka¬ mi pokazujacymi laczenie przeciwleglych kana¬ lów przelotowych w czlonach zewnetrznych za¬ woru 10 przez kanaly przelotowe czlonu we¬ wnetrznego. Czlony górny 12 i dolny 16 sa wzgle¬ dem siebie nieruchome; w kazdym z nich znaj¬ duja sie cztery kanaly przelotowe. Sa one ozna¬ czone symbolami PI, P2, P3, P4 w górnym czlo¬ nie 12 i P4, P6, P5 i P7 w dolnym czlonie 16.Jezeli czlon centralny znajduje sie w pierwszym skrajnym polozeniu, jego lewy kanal P9 laczy kanaly PI i P5, a prawy kanal PIO — kanaly P3 i- P7. Jezeli czlon centralny obróci sie dookola osi, zaznaczonej symbolicznie przerywana linia 18, w drugie skrajne polozenie, kanaly P9 i PIO przejda zgodnie z kierunkiem strzalek, to jest na prawo, w pozycje zaznaczone przerywanymi li¬ niami zamykajac przeplyw miedzy kanalami PI i P5 i miedzy kanalami P3 i P7, laczac natomiast kanaly P2 i P6 i odpowiednio kanaly P4 i P8.Dzialanie urzadzenia moze byc odpowiednio od¬ wrócone. Efektem dzialania zaworu jest odciecie dokladnie odmierzonej ilosci cieczy {próbki) z jednego strumienia i umieszczenie tej cieczy w drugim strumieniu, przy jednoczesnym zamknie¬ ciu przeplywu w pierwszym strumieniu. Dzieje sie tak w obu koncach zaworu 10 (okreslanego dalej jako zawór przekladkowy).Przewody polaczone sa z zaworem przekladko¬ wym w sposób nastepujacy: przewód 20 laczy kanal PI z dolnym koncem zaworu rozrzadczego próbek 22, przewód 24 laczy kanal P2 z górnym koncem zaworu rozrzadczego rozcienczalnika 26, przewód 28 laczy kanal P3 z dolnym koncem za¬ woru rozrzadczego rozcienczalnika 26, przewód 30 laczy kanal P4 z górnym koncem zaworu roz¬ rzadczego próbek 22, przewód 32 laczy kanal P5 z rurka 34 do zasysania próbek. Kurka ta jest zanurzona w zawierajacym próbke krwi 38 na¬ czyniu 36, bedacym dowolnym pojemnikiem umo¬ zliwiajacym jednak identyfikacje znajdujacej sie w nim krwi. Jak wspomniano poprzednio naj¬ lepszym sposobem tej identyfikacji jest karta z wydrukowana cecha oznaczonej krwi przystoso^ wana do umieszczania w drukarce aparatu, prze¬ wód 40 laczy kanal P6 z mniejsza komora 42 mieszalnika. 44; przewód 46 laczy kanal P7 z mniejsza komora 48 mieszalnika 50; przewód 52 laczy kanal P8 z wieksza komora 54 mieszalnika 44. Ten przewód zwany jest takze odgalezieniem bocznym.W opisywanym ukladzie znajduja sie dwie pompy wymuszajace przeplyw, a mianowicie pompa 56 podajaca próbki, polaczona przewoda¬ mi 58: i 60 z zaworem rozrzadczym próbek 22 i pompa, 62 podajaca rozcienczalnik, polaczona przewodami 64 i 66 z zaworem rozrzadczym roz¬ cienczalnika 26. Oba wymienione zawory sa trój- drozne; mozliwe do uzyskania polaczenia pomie¬ dzy przewodami sa pokazane na rysunku skosny¬ mi liniami przerywanymi, przy czym wzajemnie wykluczajace sie polozenia kanalów w zaworach oznaczone s%. odpowiednio w zaworze 22 symbo- 198 12 lami Pil i Pil', a w zaworze 26 symbolami Pif i P12\ W zaworze 22 centralne odprowadzenie polaczone jest z odprowadzeniem do scieków oznaczonym litera W. W zaworze 26 centralne * odprowadzenie jest polaczone z przewodem 70, polaczonym ze zbiornikiem rozcienczalnika. Pompy 56 i 62 sa w rzeczywistosci pompami dwustron¬ nego dzialania, których tloki wyporowe przetla¬ czaja ciecz ruchem posuwisto-zwrotnym. Kazda 10 pompa zasysajac ciecz przez jeden przewód jed¬ noczesnie wtlacza ja do drugiego przewodu.Rozpoczynajac szczególowy opis dzialania apa¬ ratu przyjmijmy, ze glówny zawór rozrzadczy znajduje sie w pozycji pokazanej na Fig. 1, to 15 znaczy kanaly przelotowe P9 i PIO czlonu cen¬ tralnego 14 znajduja sie w pozycji przedstawio¬ nej liniami ciaglymi i lacza soba pokazane na rysunku przewody. Uruchomienie pompy 56 i prze¬ suniecie tloka z dolu do góry w czasie, gdy ka- 20 naly w zaworze rozrzadczym 22 sa w pozycji Pil', powoduje zassanie próbki krwi 38 przez przewo¬ dy 32 i 20 i kanaly PI i P9 i P5 zaworu 10.Jednoczesnie ciecz, która moze znajdowac sie w górnej czesci pompy 56 wytlaczana jest przez i* przewód 58 do odprowadzenia W. Kanaly Pil sa w tym czasie zamkniete. Krew wypelnia kanal P9 i zostaje w nim uwieziona w chwili, gdy czlon 14 wyjdzie z opisanej pozycji przesuwajac sie w kierunku drugiej pozycji. W chwili, gdy czlon 14 35 osiagnie te pozycje, krew zostaje wlaczona do drugiego obiegu, miedzy kanaly P2 i P6.Omówione powyzej dzialanie urzadzenia mozna przesledzic na wykresie (Fig. 2). Krzywka Cl za¬ myka wylacznik na pelny okres 15 sek. (co jest 35 przedstawione przez kreske 80). Ma ona za za¬ danie podtrzymywac w tym czasie prace silnika napedzajacego krzywki. Kreska 82 przedstawia dzialanie krzywki C2, która w tym czasie steruje szeregiem operacji oznaczonych na rysunku kres¬ ko kami 82—1 do 82—6. Kreska 82—1 odpowiada pierwszej pozycji czlonu 14 w zaworze 10 przed¬ stawionej na Fig. 1 liniami ciaglymi (pozycja druga tego czlonu jest reprezentowana przez li¬ nie przerywane). Czlon 14 znajduje sie w pozycji 45 1 w ciagu okresu reprezentowanego przez dlu¬ gosc kreski, to jest w ciagu okolo 1,5 sek., przyj¬ mujac za moment zerowy chwile wlaczenia apa¬ ratu. W rzeczywistosci, jak pokazano na wykre¬ sie, miedzy wlaczeniem i rozpoczeciem dzialania *° aparatu uplywa czas rzedu ulamka sekundy.Przejscie zaworu 22 w polozenie wyzej juz opi¬ sane umozliwiajace zassanie próbki do aparatu jest reprezentowane przez kreske 82—2. Bezpo¬ srednio przed tym zawór 22 znajdowal sie w po- '* zycji umozliwiajacej zassanie próbki krwi roz¬ cienczonej (w tym ostatnim polozeniu zablokowa¬ ne sa kanaly Pil', a otwarte kanaly Pil). Pompa 56 zasysa krew w ciagu pierwszych 1,5 sek., co ilustruje kreska 82—3, przechodzaca w kreske przerywana 82—4 reprezentujaca calkowite wy- 60 pelnienie krwia dolnej czesci pompy 56. Jedno¬ czesnie pelna kreska 82—5* reprezentujaca roz¬ cienczona krew z poprzedniego cyklu w górnym koncu pompy 56 przechodzi w ciagla kreske 82—5, *5 co oznacza usuwanie tej krwi do scieków.13 14 Dalsza czesc harmonogramu warunki, w jakich znajduja sie inne czesci apa¬ ratu w tym okresie czasu. Zadna z pozostalych krzywek nie dziala. Zawór rozrzadczy 26 ~ roz¬ cienczalnika znajduje sie w tym okresie (kreska 82) w .polozeniu, które zajal przy podawaniu roz¬ cienczalnika do drugiego rozcienczania poprzed¬ niej próbki krwi na badanie krwinek czerwo¬ nych. Wskazuje to kreska 83 majaca swój po¬ czatek przed rozpoczeciem cyklu (czas 0). Analo¬ gicznie kreska 84 wskazuje, ze pompa 62 zawiera w górnej czesci rozcienczalnik do pierwszego roz¬ cienczenia krwi na badanie krwinek bialych, któ¬ ry pojawil sie tam w czasie, gdy pompa dozowa¬ la rozcienczalnik do drugiego rozcienczania. Oczy¬ wiscie rozcienczenie krwi na badanie krwinek bialych musi byc znacznie mniejsze ze wzgledu na ich mniejsza ilosc w porównaniu z iloscia czerwonych krwinek i dlatego jest wykonywane jako pierwsze. Roztwór na badanie krwinek czer¬ wonych powstaje przez ponowne rozcienczenie roztworu, który badano na zawartosc krwinek bialych. na do zbiornika rozcienczalnika. Polozenie zawo¬ ru zmienia sie pod dzialaniem silownika stero¬ wanego krzywka €4. Kreska 97 wskazuje, ze czas dzialania mechanizmu zmiany polozenia zaworu B 26 wynosi 3,5 sekundy, to jest trwa od 2-ej do 5,5-ej sekundy cyklu* Zawór 26 pozostaje w tej pozycji w ciagu .11,5 sekundy, poczawszy od 2-ej sekundy po wlaczeniu aparatu, jak to wskazuje kreska 91—1. Przetlaczanie rozcienczalnika rozpo¬ czyna sie w poczatkowym momencie tego okresu i trwa, jak wskazuje kreska 97—2, 5,5 sek. Kreski 97—3 i 97—4 wskazuja, ze w tym samym czasie, kiedy jedna porcja rozcienczalnika jest wytlacza¬ na z pompy 62 do przewodu 24, inna porcja roz¬ cienczalnika ulega zassaniu ze zbiornika 72 do drugiej czesci pompy; ta porcja rozcienczalnika jest przeznaczona do rozcienczania próbki do oznaczania krwinek czerwonych. Po zakonczeniu tloczenia ssaca czesc pompy jest calkowicie na¬ pelniona.Porcja krwi reprezentowana przez kreske 96—2 i rozcienczalnik z przewodu 24 wplywaja przez przewód 40 do mniejszej komory 42 mieszalnika 44 w górnej jego czesci, stycznie do scianek.W przewodzie 40, tak przed jak i za porcja krwi, plynie rozcienczalnik. Ciecz wprowadza sie do komory lagodnie, unikajac przeplywu burzliwego.W komorze strumieniowi nadaje sie ruch wiro¬ wy w plaszczyznie poziomej dzieki czemu naste¬ puje lagodne wymieszanie sie krwi z rocienczal- nikiem. Ogólna ilosc rozcienczalnika podanego do mieszalnika 44 pompa 2 wynosi 10 cm*. Rozcien¬ czalnik przetlacza porcje krwi do komory 42, a jednoczesnie przeplukuje kanal w zaworze 10 i przewód 40. Objetosc porcji krwi wynosi okolo 50 lambda. Po pózniejszym dodaniu roztworu roz¬ kladajacego czerwone krwinki otrzymuje sie prób¬ ke rozcienczona w pozadanym stosunku wyno¬ szacym 250 :1.W chwili, gdy próbka zaczyna wplywac do mieszalnika 44 obie jego komory sa wypelnione powietrzem wchodzacym do komory 54 przewo¬ dem 98 i przechodzacym przewodem 100 lacza¬ cym obie komory do komory 42. Przeplyw po¬ wietrza jest sterowany krzywka C4 w taki spo¬ sób, ze do 5,5 sekundy cyklu ciecz nie przedo¬ staje sie do komory 54. Ten dokladnie wyregu¬ lowany strumien powietrza tworzy w komorze 42 stosunkowo duze pecherze, które powoduja mie¬ szanie cieczy w plaszczyznie pionowej. W ten sposób porcja krwi ulega dokladnemu wymiesza¬ niu z rozcienczalnikiem podczas napelniania ko¬ mory 42 dzieki ruchom zachodzacym zarówno w plaszczyznie poziomej jak i pionowej. Po zakon¬ czeniu napelniania nastepuje krótka przerwa, która wskazuje odstep miedzy koncem kreski 97 a poczatkiem kreski 102, po czym krzywka C5 przelacza zawór powietrza w kierunku przeciw¬ nym na okres trwajacy okolo 2,5 sek., co repre¬ zentuje kreska 102. W tym momencie powietrze zaczyna tloczyc ciecz przez przewód 100 do ko¬ mory 54. Ciecz wplywa stycznie do scianek ko¬ mory, dzieki czemu mozna pozbyc sie drobnych pecherzyków powietrza nie wywolujac przy tym ruchu burzliwego, W czasie przelaczania zaworu W tym samym czasie, a wlasciwie w ciagu ca¬ lego okresu pracy czasosteru nr 1 z krzywkami ¦'• Cl — C8 niektóre czesci aparatu sa wypelnione cieczami. Ten stan jest przedstawiony za pomoca kresek 85, 86 (dwie) i 88. Wskazuja one obecnosc plynów z poprzedniego cyklu odpowiednio w wa¬ nience 90 ukladu pomiarowego krwinek bialych *° (nazywanej dla wygody wanienka krwinek bia¬ lych), w komorze prózniowej 92 i w wanience 94 ukladu pomiarowego krwinek czerwonych (nazy¬ wanej dalej dla wygody wanienka krwinek czer¬ wonych). Ciecze beda poddawane badaniom w J5 drugiej polowie cyklu.Kreska 96 rozpoczyna sie w czasie 1,5 i trwa do czasu 11 sek., reprezentujac wylacznik za¬ mkniety krzywka C3 na okres okolo 9,5 sek.Pierwsze pól sekundy pochlania opóznienie prze- ^*° kaznika i silownika, który przesuwa czlon 14 zaworu 10 w pozycje nr 2. Jest to uwidocznione przez kreskowana linie pionowa 96—1. W ciagu pozostalego czasu {okolo 10 sek.) czlon 14 znaj¬ duje sie w pozycji nr 2. Wolny dotychczas prze- *** plyw krwi przez polaczone kanalem przelotowym P9 w czlonie 14 przewody 32 i 20 zostaje zablo¬ kowany, a mala porcja krwi zawartej ; w tym kanale jest przeniesiona do drugiego strumienia utworzonego przez kanaly P2 i P6, po polaczeniu ,<0 ich przez kanal P9. Mimo, ze w czasie pierwszej 0,5 sek. cyklu górna czesc pompy 62 jest napel¬ niona rozcienczalnikiem (ze zbiornika 72), zawór 26 blokuje przewód 24 polaczony z kanalem P2, poniewaz jego kanaly znajduja sie w polozeniu w P12\ Kreska 96—3 reprezentuje operacje przeno¬ szenia porcji krwi przez czlon 14. Pionowe kreski wskazuja, ze porcja ta, po przemieszczeniu, prze¬ ksztalcila sie w roztwór rozcienczony do badania krwinek bialych (kreska 96—4). Pozycje innych *° kresek na harmonogramie wskazuja, ze gdy czlon 14 przechodzi w polozenie nr 2, zawór 26 zmienia polozenie (kreska 97—1) i w tych warunkach przewód 24 laczy sie z górna czescia pompy 62, której dolna czesc jednoczesnie zostaje podlaczo- w 157»»3 iS 16 powietrza zachodzi równiez pewne mieszanie cie¬ czy. Po przejsciu wiekszej czesci plynu szybkosc jego przeplywu stopniowo zmniejsza sie. Mozna tak wyregulowac dzialanie zaworów i innych czysci urzadzenfa, ze cala ciecz z wyjatkiem naj¬ wyzej kilku kropel zostanie wyparta z komory 42.Przeplyw z komory 42 do komory 54 ilustruja na rysY 2 strzalki skierowane od kreski 97—5 w dól do kreski 102—1. Po przejsciu do komory 54 ciecz pozostaje w niej w czasie miedzy 8,5 a 9,5 sekunda cyklu (kreska 102—1), co sprzyja iloscio¬ wemu odprowadzaniu cieczy.W 9,5 sekundzie cyklu krzywka C6 zaczyna dzialac, na co wskazuje kreska 104 o dlugosci odpowiadajacej okresowi czasu miedzy 5,5 i 15 sekunda cyklu. Steruje ona ruchem zaworu 22 do osiagniecia pozycji oznaczonej symbolem Pil.Po przelaczeniu zaworu 22 komora 54 zostaje po¬ laczona przewoderri bocznikowym 52 przez kana¬ ly P8, PIO i P4 oraz przewód 30 i kanal Pil w zaworze 22 z pompa 56 (centralny zawór roz- rzadczy znajduje sie w pozycji nr 2). W tym mo¬ mencie zaczyna dzialac pompa 56, która zasysa z komory 54 okolo 1 cm* znajdujacej sie tam mieszaniny krwi i rozpuszczalnika, przy jedno¬ czesnym przetloczeniu do przewodu sciekowego tej krwi, która znajduje sie w drugiej, to znaczy dolnej Czesci pompy. Po zassaniu roztworu krwi pompa pozostaje w pozycji, w której górna jej czesc jest wypelniona próbka az do chwili roz¬ poczecia przez aparat analizy nowej próbki krwi 38. Kreska 82—4 jest polaczona z koncem kreski 82—7 oznaczajacej obecnosc próbki krwi w dol¬ nej czesci pompy 56 i reprezentuje wyplyw tej próbki w czasie pomiedzy 8,5 a 10 sekunda cyklu, podobnie jak inna kreska 82—4 reprezentowala napelnianie sie tej czesci pompy. Przejscie kreski z polozenia 82—3 do 82—5 jest odwróceniem sy¬ tuacji pokazanej na drugim koncu kreski 82—7.Stan, w jakim znajduje sie pompa 56 reprezen¬ tuje kreska 82-^5'.Niewielka porcja rozcienczonego uprzednio roz¬ tworu krwi (1 czesc krwi w okolo 250 czesciach rozcienczalnika) znajduje sie w kanale PIO w po¬ zycji nr 2. Przejscie tej porcji rozcienczonej prób¬ ki z mieszalnika 44 do zaworu 10 symbolizuja strzalki ód kreski 102—1 do kreski 104—1 (Fig. 2B). W tym momencie krzywka C2 ponownie uruchamia silownik, który przesuwa centralny czlon 14 zaworu 10 w pozycje nr 1. Czynnosci te, reprezentowane przez kreske 96—5, trwaja miedzy 11 a 11,5 sekunda cyklu. Pozycje roztworu 10 reprezentuje ponownie kreska 82—1, natomiast dzialanie krzywki C6 reprezentuje kreska 104.W momencie, gdy zawór 10 znajduje sie w po¬ zycji nr 1, nastepuje zmiana polozenia zaworu 26 w pozycje P12* w celu przepuszczenia rozcien¬ czalnika do ponownego rozcienczenia krwi na badanie czerwonych krwinek. Krzywka C7, re¬ prezentowana przez kreske 107, uruchamia pompe 56. Podczas ruchu pompy cala ilosc (10 cm8) roz¬ cienczalnika zawarta w dolnej jej czesci jest zu¬ zyta do rozcienczania i sporzadzenia roztworu na nadanie czerwonych krwinek (kreska 107—1); przeplywa ona do komory 48 mieszalnika 50 przez przewód 28, kanaly P3, PIO, P7 i przewód 46.Proces mieszania przetloczonej porcji rozcienczo*- nego roztworu z rozcienczalnikiem zachodzi w sposób analogiczny do opisanego poprzednio pro¬ cesu otrzymywania tego roztworu. Rozcienczalnik przechodzac wymienionymi przewodami przetlacza znajdujacy sie w kanale PIO roztwór (w ilosci nieco wiekszej niz 50 lambda) do mieszalnika i przeplukuje przewody. Ilustruje to kreska 106—1 znajdujaca sie miedzy kreska 104—1 a 107—1.Dzialanie pompy 62 reprezentowane jest przez kreske 109—2, która ilustruje wplyw rozcienczal¬ nika z dolnego konca pompy, kreske 107—3 ozna¬ czajaca prace pompy i kreske 107—4 wskazujaca na napelnianie sie rozcienczalnikiem górnej czesci pompy. Po napelnieniu sie pompy pozostaje ona w tym stanie (reprezentowanym przez kreske 84) az do rozpoczecia nastepnej analizy krwi. Aktual¬ ne polozenie zaworu 26 ilustruje ponownie kres¬ ka 83.W tym samym czasie to znaczy poczawszy od 11,5 sekundy cyklu {moment zakonczenia przesu¬ wania sie czlonu 14 zaworu 10 do pozycji nr 2), krzywka C8 wlacza odpowiednie obwody na czas okreslony kreska 110. Otwarty zostaje zawór 112 na przewodzie odprowadzajacym 114, umozliwia¬ jac splyniecie roztworu do zbiornika 116. Do te¬ go czasu zawór ten byl zamkniety, natomiast otwarty byl zawór 118 na przewodzie 120. Rów¬ noczesnie zostaje wlaczona pompa 124, która wtlacza okreslona ilosc odczynnika rozkladajace¬ go krwinki czerwone ze zbiornika 22 przez prze¬ wód 123 do zbiornika 116. Kreska 110—1 okresla czas pompowania tego odczynnika, a polaczenie jej strzalkami w kierunku kreski 110—2 oznacza, ze odczynnik wplywa do zbiornika 116. Strzalki skierowane od kreski 102—1 w dól do kreski 110—2 ilustruja przeplyw roztworu krwi do zbiornika 116.Procesy przetlaczania plynów sa tak prowadzo¬ ne, aby zapobiec powstawaniu pecherzyków po¬ wietrza w cieczy. Przewody wprowadzajace cie¬ cze do naczyn sa umieszczone stycznie do we¬ wnetrznych powierzchni naczyn, a szybkosc prze¬ plywu cieczy jest zmieniana stopniowo dziejki od¬ powiedniej regulacji pomp, cylindrów i cisnienia powietrza. W celu przetloczenia roztworu krwi z mieszalnika 44 do zbiornika 116 moze byc uzyte powietrze.Stan zaworu rozrzadczego próbek 22 po zmia¬ nie polozenia spowodowanej krzywka C6 okresla kreska 104—2.Ostatnia czynnoscia sterowana czasosterem nr 1 jest sporzadzenie w komorze 48 mieszalnika 50 próbki do oznaczania krwinek czerwonych (kreska 107—1 polaczona strzalkami z kreska 104—4).Próbka pozostaje w tej komorze az do 18-ej se¬ kundy cyklu czyli 3-ej sek. dzialania czasosteru nr 2. Rozcienczenie krwi w otrzymanej próbce wynosi 1:5000.W 15-ej sekundzie czasoster nr 1 wylacza sie uruchamiajac czasoster nr 2, którego dzialanie podtrzymuje krzywka Cli reprezentowana przez kreske 125. Pozostale kreski reprezentuja dziala¬ nie innych krzywek: kreski 125—132 odnosza sie 10 15 20 15 10 S5 40 *5 10 55 60wm 17 is odpowiednio do krzywek C12—C18. Krzywka C18 ma dwa okresy dzialania w cyklu, poniewaz ste¬ ruje ukladem pomiarowym hemoglobiny, który w celach porównawczych uruchamiany jest dwu¬ krotnie w czasie trwania cyklu.W 15-ej sekundzie cyklu w aparacie zakonczo¬ ne sa juz wszystkie operacje zwiazane z pobie¬ raniem próbki, dzialaniem glównego zaworu roz¬ rzadczego oraz ruchem pomp; sporzadzone roz¬ twory sa w stanie odpowiednim do prowadzenia analizy. Wszystkie uklady i elementy aparatu do¬ tychczas pracujace powrócily do stanów wyjscio¬ wych reprezentowanych przez kreski 82—1, 104—2, 82—5', 83 i 84. Wynika z tego, ze nastepna ana¬ liza krwi moze rozpoczac sie równolegle z druga polowa cyklu poprzedniej analizy. Dzieki specjal¬ nemu ukladowi zabezpieczajacemu, ponowne wla¬ czenie aparatu jest niemozliwe dopóki krzywka Cli nie wlaczy odpowiedniego obwodu.Czesciami aparatu zwiazanymi z druga polowa cyklu sa uklady do wprowadzenia próbek do od¬ powiednich wanienek pomiarowych, wykonania pomiarów, plukania, usuwania scieków itp.W pierwszym etapie dzialaniem aparatu steruje krzywka C12; poszczególne operacje reprezento¬ wane sa przez kreski 126—1, 126—2, 126—3.Pierwsza operacja dotyczy naczynia z rurkami pomiarowymi do badania bialych, krwinek 90 (zwanego dalej wanienka bialych krwinek). Kres¬ ka 85 reprezentuje poprzednia próbke roztworu przebywajaca do tego czasu w wanience 90.W 15-ej sekundzie cyklu, przy zamknietym za¬ worze 134 na przewodzie 135 doprowadzajacym roztwór pluczacy, zostaje otwarty zawór 136 na przewodzie 138, przez który zawartosc wanienki splywa do scieku. Kanal sciekowy 140 wycho¬ dzacy z wanienki jest nieco pochylony w kie¬ runku wplywu roztworu, aby nie dopuscic w okresie plukania do cofania sie roztworu z ka¬ nalu sciekowego. Przewód 138 prowadzi do zbior¬ nika sciekowego 141 polaczonego z ukladem próz¬ niowym przez przewód 142. Poniewaz do komory 54 wprowadzone zostalo uprzednio okolo 10 cm8 próbki, to — biorac pod uwage dodatek czynnika rozkladajacego czerwone krwinki i ubytek czesci roztworu wciagnietego przez szczeliny w rurkach pomiarowych — w wanience 90 pozostalo rów¬ niez okolo 10 cm8 cieczy. Rurki pomiarowe 144 sa zamontowane w ruchomej pokrywie wanienki tworzac z nia zespól o tak dobranych wymiarach, ze pojemnosc dolnej czesci wanienki po umiesz¬ czeniu w niej rurek wynosi okolo 10 cm8, dzieki czemu poziom cieczy jest znacznie wyzszy od po¬ lozenia szczeliny 146 w rurkach pomiarowych.Przez usuniecie poprzedniej próbki do kanalu sciekowego (co ilustruja pionowe strzalki idace od kreski 126—1 do kreski 148) wanienka bia¬ lych krwinek w 17,5-ej sekundzie opróznia sie.W tym samym czasie druga czesc poprzedniej próbki pozostajaca w wanience krwinek czerwo¬ nych 94 i reprezentowana przez kreske 88 rów¬ niez splywa do scieku, co ilustruja strzalki la¬ czace kreske 126—3 z linia 148. Dokonuje sie to w analogicznym ukladzie skladajacym sie z za¬ worów 149 i 150, przewodów 152 i 156 i pochy¬ lego kanalu sciekowego 154. Wanienka czerwo¬ nych krwinek 94 jest zbudowana podobnie do wanienki 90; jest ona wyposazona w rurki po¬ miarowe 158 ^e szczelinami 160. 3 Kreska 126 reprezentuje takze przejscie próbki do badania czerwonych krwinek z pierwszej ko- mory 48 do drugiej komory 162. W ten sposób kreska 126 stanowi kontynuacje kreski 104—4; przejscie jednej kreski w druga zaznaczone jest io strzalkami.Natychmaist po opróznieniu wanienki sa pod¬ dane przeplukiwaniu. Po zamknieciu zaworów 136 i 150 i otworzeniu zaworów 134 i 149 do kazdej wanienki wplywa od dolu okolo 5 cm8 rozcien- ts czalnika. Poziom rozcienczalnika siega nieco po¬ nad polozenie szczelin w rurkach. Przeplukiwa¬ nie jest sterowane krzywka C13, której dzialanie reprezentuje kreska 127. Lewe odcinki kresek 127—1 i 127—2 reprezentuja przeplyw pluczacego 20 rozcienczalnika do wanienek. Nastepnie krzywka C14 steruje w czasie okreslonym kreska 128 po¬ wtórnym opróznianiem wanienek reprezentowa¬ nym przez prawe czesci kresek 128—1 i 128—2.Zbiornik prózniowy 92 jest polaczony przewodem 25 170 i zaworem 172 ze zbiornikiem sciekowym 141 i ulega opróznieniu wtedy, kiedy obie wanienki sa juz puste. Ilustruje to kreska 86 konczaca sie w 21ej sekundzie cyklu, równoczesnie z kreska 128, i zakonczona pionowymi strzalkami skiero- 30 wanymi do linii 148 reprezentujacej scieki.Krzywka C15 steruje nastepnie, w czasie re* prezentowanym kreska 129, przeplywem próbki do badania na biale krwinki przez zawór 118 i prze¬ wód 120 do wanienki 90 oraz próbki do badania 35 na czerwone krwinki przez zawór 174 i przewód 176 do wanienki 94. Pierwszy przeplyw jest zilu¬ strowany przez koniec kreski 129—1 polaczony strzalkami z kreska 85, a drugi przez koniec kres¬ ki 129—2 polaczony odpowiednio z kreska 88. Wa- 40 nienki pozostana wypelnione tak dlugo, az nastep¬ na próbka zostanie rozcienczona i przygotowana do przeprowadzenia obliczania ilosci krwinek.Próbka przygotowana do analizy na zawartosc bialych krwinek zawiera drobne szczatki blon ko- 45 mórkowych krwinek czerwonych rozlozonych w zbiorniku 116, krwinki biale i hemoglobine z krwi¬ nek czerwonych. Rozcienczenie tej próbki wynosi blisko 250:1 co jest uwarunkowane pojemnoscia kanalu P9 (okolo 50 lambda), iloscia podanego 50 przez pompe 62 rozcienczalnika (10 cm8), odprowa¬ dzeniem przewodem 52 niewielkiej ilosci roztworu rozcienczonego i dodaniem przez przewód 126 czyn¬ nika rozkladajacego krwinki czerwone. Rozcien¬ czenie próbki do analizy na krwinki czerwone 55 wynosi 50000 :1.Po krótkim okresie ustalenia sie warunków roz¬ poczyna sie proces obliczania ilosci krwinek. Za pomoca manometru 184 i regulatora cisnienia na przewodzie 182 ustala sie odpowiednie podcisnie- 60 nie w komorze 92 i polaczonym z nia przewodzie 180, które nastepnie spowoduje wessanie odpowied¬ niej objetosci próbek do wnetrza rurek pomiaro¬ wych.Przewód 180 laczy sie poprzez odpowiednie za- 05 wory 186 i 188 z komorami izolacyjnymi 190 i 192.79 2*8 19 *ft Kazda komora sklada sie z trzech sekcji 194 wypo¬ sazonych w koncówki ulatwiajace tworzenie sie kropel. Kazda koncówka 196 polaczona jest prze¬ wodem z jedna rurka pomiarowa 144 lub 158 wa¬ nienki wspólpracujacej z komora 190 lub 192. Wy¬ tworzenie podcisnienia w komorach powoduje prze¬ plyw cieczy przez szczeliny 146 i 160 do wnetrza odpowiednich rurek pomiarowych. Przechodzac przez te szczeliny ciecz jest analizowana w sposób bedacy przedmiotem odrejbnego patentu. Na Fig. 1 nie zaznaczono obwodów elektrycznych reagujacych na przejscie czastki przez szczeline, a uwidocznio¬ nych na innych rysunkach. Kazda rurka pomiaro¬ wa wyposazona jest w oddzielna wewnetrzna elek¬ trode, a kazda wanienka w jedna zbiorcza elek¬ trode zerowa. Dzieki temu, ze strumienie przeply¬ wajace przez przewody 198 wprowadzane sa do komór w postaci kropel nie ma polaczenia elek¬ trycznego pomiedzy obwodami rurek pomiarowych.Oba uklady pomiarowe do badania bialych i czer¬ wonych krwinek sa identyczne z tym, ze w dolnej czesci wanienki 90 znajduje sie prostopadloscienny wystep 200 (podobnie moze byc zbudowana jednak równiez wanienka 94). Zródlo swiatla 202 i uklad soczewek 204 zawierajacy filtr zielony daja wiazke monochromatyczna o odpowiedniej dlugosci fali przechodzaca przez wystep 200 wanienki i pada¬ jaca na fotoelektryczny czujnik ukladu pomiaro¬ wego hemoglobiny. Uklad jest sterowany za pomo¬ ca krzywki C18 reprezentowanej przez kreski 132, która wlacza obwód dwukrotnie, w 19,5 sekundzie cyklu w celu wykonania pomiaru dla czystego roz¬ cienczalnika (kreska 132—1) uzytego do przepluki¬ wania wanienki 90 i powtórnie w 29,5 sekundzie cyklu w celu wykonania wlasciwego pomiaru za¬ wartosci hemoglobiny znajdujacej sie w wanience. Wyniki pomiarów sa podstawa do obliczenia poziomu hemoglobiny w próbce. Rezultaty sa rejestrowane w ukladzie pa¬ mieciowym w celu pózniejszego wydrukowania.Operacja obliczania ilosci krwinek w obu ukla¬ dach przebiega jednoczesnine (jednoczesny wplyw próbek z odpowiednich wanienek). Uklad próznio¬ wy jest wlaczony za pomoca krzywki C17 na znacz¬ nie dluzszy okres czasu (kreska 131) niz czas dzia¬ lania obwodów zliczajacych. W czasie reprezento¬ wanym przez prawa czesc kreski 85 (lub — odpo¬ wiednio w drugim ukladzie pomiarowym — 88) próbka przechodzi przez szczeline do rurki pomia¬ rowej, która reprezentuje kreska 131—1 (w dru¬ gim ukladzie 131—3), a nastepnie do komory izo¬ lacyjnej, która reprezentuje kreska 131—2 (w dru¬ gim ukladzie 131—4) i wreszcie splywa do komo¬ ry prózniowej 92, gdzie pozostaje przez czas okre¬ slony przez kreske, wspólna dla obu strumieni, oznaczona numerem 86. Krzywka C16 powoduje rozpoczecie zliczenia przez pobudzenie ukladu li¬ czacego w 25,5-sekundzie cyklu. Uklad liczacy po¬ zostaje czynny przez czas okreslony przez kreske 130—1.' W 30-ej sekundzie cyklu wszystkie parametry sa juz obliczone i zarejestrowane w odpowiednich ob¬ wodach elektrycznych; sa to parametry zarówno bezposrednio mierzone jak i wyliczane. Aparat wyposazony jest w urzadzenie drukujace urucha¬ miane przez wlozenie do niego karty, na której maja byc wydrukowane wyniki analizy. Drukowa-^ nie wyników trwa 5 sek., co ilustruje kreska 208.Fig. Fig. 3, 4 i 5 przedstawiaja wanienke z ukla¬ du pomiarowego bialych krwinek wraz z umiesz¬ czonymi w niej rurkami pomiarowymi. Konstruk¬ cja tych elementów jest dokladnie opisana we wspomnianym juz patencie „mechanicznym", a ich elektryczne polaczenie z ukladem elektronicznym w patencie nazwanym poprzednio „elektronicznym".Po rozlozeniu czerwonych krwinek w rozcienczo¬ nej próbce krwi uwolniona zostaje hemoglobina i tym samym próbka nadaje sie do oznaczenia jej zawartosci. Oznaczenie to wykonuje uklad przed¬ stawiony na Fig. Fig, 3 i 4. Dzieki dzialaniu czyn¬ ników utleniajacych zawartych w rozcienczalniku badany roztwór charakteryzuje sie odpowiednim zabarwieniem.Wanienka 90 ma postac szklanego naczynia otwartego u góry (210) i zwezajacego sie w dolnej czesci 212. Komora wewnetrzna 214 ograniczona scianami wanienki jest stosunkowo waska; rurki pomiarowe 144 sa odpowiednio splaszczone, tak ze niewielka tylko czesc próbki znajduje sie ponad dolnymi koncami rurek pomiarowych. Poziom 216 próbki w wanience (Fig. 4) znajduje sie ponad szczelinami w rurkach pomiarowych. Rurki te przy¬ mocowane sa do pokrywy 218, dzieki czemu moga byc jednoczesnie podnoszone lub opuszczone. Po¬ krywa 218 przymocowana jest do podnosnika (nie pokazanego na rysunkach) opartego na górnych krawedziach wanienki 90.Wanienka w dolnej czesci ma postac zblizona do prostopadloscianu (200). Ta czesc wanienki jest wykorzystywana przy pomiarach poziomu hemoglo¬ biny. Powierzchnie wewnetrzna i zewnetrzna scian 220 i 222 sa plaskie i równolegle wzgledem siebie.Znormalizowany uklad optyczny zawierajacy zródlo swiatla, uklad soczewek, filtr itp (202, 204) kieruje wiazke swiatla 224 przez sciany 220 i 222 i znaj¬ dujaca sie miedzy nimi próbke {która jest równiez przeznaczona na badanie bialych krwinek) na czuj¬ nik 225 ukladu pomiarowego hemoglobiny 206.Próbka wplywa do wanienki przez koncówke 226, której kanal wewnetrzny 228 jest skierowany stycz¬ nie do wewnetrznej sciany wanienki. Próbka wpro¬ wadzana do wanienki zgodnie z kierunkiem strza¬ lek na rya. 5 splywa po sciance nie tworzac wirów i bez pecherzyków.Kiedy proóbka przeznaczona do analizy wplywa do przestrzeni 214, rurki pomiarowe sa wypelnio¬ ne ciecza pochodzaca z poprzedniej próbki. Wlacze¬ nie prózni powoduje przeplyw tej próbki przez szczeliny 146 do wnetrza rurek 144. W kazdej rur¬ ce pomiarowej znajduje sie elektroda 230 polaczo¬ na przewodem 231 z ukladem detekcyjnym (nie pokazanym na rysunkach). Zbiorcza elektroda uzie¬ miajaca jest umieszczona w komorze 214. W chwi¬ li kiedy czasteczka przechodzi przez szczeline po¬ wstaje impuls w obwodzie elektrod i przewodów 231 i 233 polaczonych z ukladem sluzacym do zli¬ czania i okreslenia wymiarów czastek zawiesiny.Kazda z trzech szczelin jest oswietlona wiazka swiatla 238. Swiatlo, którego zródlem jest lampka 234, przechodzi przez kolimator 236, szczeline 146, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607»2»8 » 28 umieszczona najczesciej w bezposredniej bliskosci sciany wanienki, i pada na lustro 239, z którego obraz szczeliny moze byc rzutowany na matówke.W ten sposób wszystkie szczeliny moga byc ob¬ serwowane jednoczesnie i w powiekszeniu.Przewód spustowy (kanal 140) z wanienki 90 znajduje sie w laczniku 240.Jak wynika z powyzszego opisu konstrukcja apa¬ ratu umozliwiajacego wykonywanie wielu czynnosci jednoczesnie jest stosunkowo prosta.Fig, Fig. 8—11 przedstawiaja centralny zawór rozrzadczy 10. Fig. 8 przedstawia zawór w stanie zdemontowanym, z rozsunietymi czlonami zewnetrz¬ nymi. Trzy czlony zaworu znajduja sie tutaj wzgle¬ dem siebie w polozeniu posrednim, to znaczy mie¬ dzy pozycjami nr 1 i nr 2, Dolny czlon 16 ma co najmniej dwa kolki ustalajace sluzace jednoczesnie do polaczenia, przez czlon centralny 14, z górnym czlonem 12, Kolek centralny 18 jest wspólosiowy z osia obrotu czlonu centralnego 14. Przechodzi on przez pierscien lozyskujacy 250 umocowany w czlo¬ nie centralnym a jego drugi koniec umieszczony jest w gniezdzie 251 w górnym czlonie 12. Kolek 252 jest umocowany na stale w czlonie 16, blisko jego koncowej krawedzi. W zlozonym zaworze ko¬ lek ten przechodzi przez lukowate wyciecie 254 drugim swoim koncem tkwiac w gniezdzie w gór¬ nym czlonie 12. Najdogodniejszym rozwiazaniem jest gniazdo w postaci kanalu przechodzacego pio¬ nowo przez czlon 12, tak aby górny koniec kolka ustalajacego 256 wystawal ponad czlon i mógl tam byc umocowywany.Ramie 258 przenosi ruch przekaznika sterowa¬ nego krzywka C2 na czlon centralny. Ruch tego czlonu jest ograniczony wycieciem 254; na Fig. 9 i 10 przedstawiono skrajne pozycje (nr 1 i nr 2) czlonu 14.Kanaly przelotowe P9 i PIO sa wywiercone w czlonie 14. Ich rozstawienie jest zgodne z podanym na rysunku, a dlugosc jest uwarunkowana przez grubosc lukowatych wystepów, przez które kanaly te przechodza. Wystepy 260 znajduja sie po lewej stronie* przy kanale P9, a wystepy 262 po prawej stronie, przy kanale PIO. Wystepy sa starannie szlifowane i docierane. Ich lukowaty ksztalt two¬ rzy odpowiednie powierzchnie slizgowe dla ruchu czlonu centralnego wzgledem czlonów górnego i dolnego. Kanaly PI, P2, P3 i P4 sa wykonane w cylindrycznych wkladkach z tworzywa syntetycz¬ nego, co umozliwia osiagniecie odpowiedniego stop¬ nia sprezystosci zapewniajacego szczelnosc pola¬ czen stykowych w czasie ruchu czlonu centralnego.Uzyte tworzywo powinno byc odporne na dzialanie stosowanych cieczy i wystarczajaco wytrzymale mechanicznie, aby nie plynac pod wplywem wy¬ wieranego nan nacisku. Odpowiednie sa tworzywa oparte na czterofluoroetylenie, które w kilku ga¬ tunkach sa dostepne w handlu. W cylindrycznej ksztaltce 263 znajduja sie kanaly PI i P2, w któ¬ rych moga byc osadzone male koncówki do pola¬ czenia z wezami. W odpowiadajacej jej dolnej ksztalce 264 znajduja sie kanaly P3 i P6. Analo¬ gicznie zbudowane sa ksztaltki 266 i 168, w któ¬ rych znajduja sie odpowiednie pary kanalów z ma¬ lymi koncówkami wystajacymi ponad dolna i gór¬ na powierzchnie czlonów 16 i 12. Kazda z ksztal¬ tek ma dokladnie wykonana lukowata powierzchnie slizgowa (na przyklad 270 i 272 na rys. 8) wspól¬ pracujaca z odpowiednim wystepem w czlonie cen- 5 tralnym (na przyklad 260 i 262).Fig. 9 przedstawia zawór centralny 10 w pozycji nr 1: ramie 258 jest przesuniete w lewo, kolek 252 znajduje sie w prawym koncu lukowatego wyciecia 254, kanal P9 laczy ze soba kanaly PI i P5, zas kanal PIO — kanaly P3 i P7. Inne drogi przelo¬ towe przez zawór sa zablokowane. Fig. 10 przed¬ stawia zawór centralny w pozycji nr 2: ramie 258 jest przesuniete w prawo, kanal P9 laczy teraz kanaly P2 i P6, kanal PIO laczy kanaly P4 i P8, a otwarte w pozycji nr 1 drogi przelotowe sa zamkniete.Fig. Fig. 6 i 7 przedstawiaja typowy dla opisy¬ wanego aparatu mieszalnik 44 skladajacy sie z ko¬ mór 42 i 54 polaczonych przewodem 100. Przez koncówke 280 z przewodu 40 wplywa do mieszal¬ nika strumien cieczy w kierunku stycznym do scianki, tak aby nie powodowac powstawania wi¬ rów. Odgalezienie boczne 52 do pobierania nie¬ wielkiej próbki rozcienczonego roztworu krwi znaj¬ duje sie w komorze 54.Fig. 12 przedstawia schemat ukladu elektrycz¬ nego aparatu z pominieciem, dla uproszczenia, nie¬ których elementów, takich jak na przyklad uklad sterowania itp.Poniewaz aparat jest wyposazony w trzy rurki pomiarowe do kazdego z badanych roztworów, uklad elektryczny ma szesc obwodów wejsciowych, z których kazdy zawiera wzmacniacz, uklad dy¬ skryminujacy, calkujacy itp. Na schemacie obwody ukladu pomiarowego krwinek bialych sa umieszczone w górnej czesci i oznaczone litera W, a obwody ukladu pomiarowego krwinek czerwo¬ nych, oznaczone litera R, sa umieszczone bezposred¬ nio pod nimi; uklad pomiarowy hemoglobiny przed¬ stawiony jest w dolnej czesci rysunku. Obwody ukladów pomiarowych krwinek bialych i czerwo¬ nych sa podobne.Ponizej opisano jeden z nich, a mianowicie ob¬ wód dla krwinek bialych. Na figurze oznaczenia odpowiadajacych sobie elementów obwodów sa ta¬ kie same, z tym, ze literami R lub W oznaczono przynaleznosc do odpowiedniego ukladu. Róznice miedzy obwodami poszczególnych ukladów zostana omówione w tekscie, w trakcie opisu.Prostokaty 300—1, 300—2, i 300—3 w lewej gór¬ nej czesci Fig. 12A reprezentuja detekcyjne obwo¬ dy wejsciowe szczelin w rurkach pomiarowych (elektrody, przewody laczace itp.) W obwodach tych pojawiaja sie sygnaly zwiazane z przejsciem czastki analizowanej zawiesiny przez szczeline w odpowiedniej rurce pomiarowej. Sygnaly te prze¬ chodza do wzmacniaczy 302—1, 302—2, 303—3 za¬ silanych ze wspólnego dla wszystkich wzmacniaczy zródla pradu 304. Srednica szczelin wynosi okolo 100 n; rurki sa starannie dobrane, tak ze jedno zródlo zasilania zapewnia sprawne dzialanie wszy¬ stkich obwodów wejsciowych. Przewidziana jest mozliwosc regulacji pradu; kazdy obwód wejscio¬ wy moze byc tak wyregulowany, aby dawal ten sam sygnal i wynik zliczenia. 15 20 25 30 35 40 45 ao 55 6023 U Wyjscia wzmacniaczy 302 sa polaczone przez uklad przelaczajacy 306 (który w czasie pomiaru laczy kazdy kanal pomiarowy z dalsza czescia ukladu i który, podczas regulacji obwodów, umo¬ zliwia polaczenie krzyzowe pomiedzy kanalami) z odpowiednimi dyskryminatorami — 308—1, 308—2, 308—3. Wyjscia te polaczone sa przewodami 310 z obwodami 312 lampy oscyloskopowej 314. Równiez wyjscia dyskryminatorów sa polaczone przewodami 324 z obwodami lampy. Kazdy obwód szczeliny po¬ miarowej daje w ten sposób pewien obraz na ekra¬ nie lampy. Odpowiednie przelaczniki elektronicz¬ ne umozliwiaja jednoczesnie pojawienie sie trzech obrazów 316 w górnej czesci ekranu lampy 314; w dolnej czesci ekranu powstaja obrazy pracy szcze¬ lin ukladu pomiarowego krwinek czerwonych 318.Glówne wyjscia dyskryminatorów 308 polaczone sa z obwodami calkujacymi 320—1, 320—2 i 302—3 odpowiednio przez przewody transmitujace 322—1, 322—2, 322—3, z których kazdy zawiera kondensa¬ tor, przelacznik elektronowy i diody. Wyjscia 324 dyskryminatorów 308 na lampe oscyloskopowa w znany sposób wyznaczaja granice linii oscylogramu dla odpowiednich kanalów.Ponizej omówiono podstawowe cechy i wymaga¬ nia dotyczace elektrycznej czesci aparatu.Poniewaz urzadzenie do obliczania parametrów nie mierzonych dziala na zasadzie analogowej, na¬ lezy przeksztalcic impulsy w obwodach pomiaro¬ wych 302 na wielkosci analogowe. Impulsy napie¬ ciowe pojawiaja sie w punktach 326—1, 326—2 i 326—3 dzieki temu, ze impulsy z ukladów po¬ miarowych sa dostatecznie silne, aby mogly przejsc przez poziom progowy ustalony w dyskryminatorze.Kazdy impuls laduje w swoim obwodzie transmi¬ tujacym kondensator, który z kolei rozladowuje sie przez polaczony z nim obwód calkujacy. Obwo¬ dy calkujace gromadza ladunki uzyskujac napiecie proporcjonalne do ilosci impulsów ladujacych, które utrzymuje sie w ciagu pewnego czasu i moze byc odczytana na wyjsciach w punktach 328—1, 318—2, 328—3. Uklad jest tak skonstruowany, ze napiecia na tych wyjsciach moga byc odczytywane kolejno, w zaleznosci od polozenia przelacznika SW—1, przez uklad korekcyjny 330. W pozycji przelacz¬ nika SW—1 oznaczonej „cechowanie" mozna odpo¬ wiednio regulowac pojemnosci kondensatorów ob¬ wodów transmitujacych.Wyjscia obwodów calkujacych 328 sa polaczone z ukladem korekcyjnym 330 w celu ciaglego wza¬ jemnego porównywania wskazan wszystkich trzech kanalów pomiarowych. Uklad ten jest opisany szczególowo w cytowanym juz patencie dodatko¬ wym „elektronicznym". Nalezy tutaj zwrócic uwage na fakt, ze jezeli wszystkie kanaly daja w przy¬ blizeniu taki sam sygnal, znaczy to, ze wszystkie szczeliny pracuja prawidlowo. Jezeli którakolwiek ze szczelin ulegnie zatkaniu sygnal powstaly w jej kanale bedzie sie zasadniczo róznil od pozosta- , lych dwóch sygnalów i zostanie odrzucony przez specjalny korekcyjny uklad elektroniczny. W takim przypadku wynik oparty jest tylko na dwóch prawidlowo dokonanych pomiarach. Uklad korek¬ cyjny moze takze spowodowac odrzucenie wszyst¬ kich trzech sygnalów, jezeli róznia sie one miedzy soba dosc znacznie. Korzysci wynikajace z zasto¬ sowania trzech niezaleznych rurek pomiarowych polegaja przede wszystkim na tym, ze zmniejsza sie w ten sposób prawdopodobienstwo otrzymania 5 blednego wyniku z powodu zatkania sie szczelin.Prawdopodobienstwo to maleje tym bardziej, ze czas pomiaru przy uzyciu trzech rurek, przy tej samej objetosci zawiesiny przeplywajacej przez szczeliny jest trzykrotnie krótszy niz w przypad¬ ku pomiaru prowadzonego z uzyciem jednej rurki.Uklad korekcyjno-eliminujacy sprowadza napie¬ cie wyjsciowe trzech kanalów do jednej wartosci sredniej; jednakze w przypadku gdy napiecie z jednego z kanalów rózni sie ponad dopuszczalna i ustalona parametrami obwodu wartosc, jest ono automatycznie odrzucane, a na wyjsciu pojawia sie srednia wartosc napiecia z dwóch pozostalych kanalów. Napiecie 3(32 jest oslabiane w koincyden¬ cyjnym ukladzie korekcyjnym 334. Wspólczynnik tlumienia odpowiada przemianie sygnalu miedzy punktem 336 i poziomem wyjsciowym reprezentu¬ jacym parametr WBC. Wyjsciowy tlumik 338 do¬ stosowuje odpowiednio wartosc tego wspólczynni¬ ka w celu otrzymania prawidlowego wyniku. Tlu¬ mik 340 moze przybierac dwa polozenia sterowane przez przewód 348 przelacznikiem zakresów. W jednym polozeniu sygnal wyjscia 336 ukladu ko¬ rekcyjnego przechodzi przez tlumik bez zmian do punktu 338, w drugim — czesc sygnalu 336 i syg¬ nal 332 dodaja sie, tworzac odpowiedni wspólczyn¬ nik poprawki, odpowiadajacy zmianie wspólczyn¬ nika skali ukladu calkujacego 320—1, 2, 3. Celo¬ wosc takiej konstrukcji ukladu pomiarowego wy¬ jasniono ponizej.Wiadomo, ze liczba krwinek bialych jest w prób¬ kach daleko mniejsza niz czerwonych oraz, ze za¬ kres wzglednej zmiennosci liczby krwinek bialych jest duzo wiekszy. Dlatego w ukladzie pomiaro¬ wym krwinek bialych, gdzie rozpietosc zliczen jest bardzo duza, trudno byloby utrzymac proporcjo¬ nalnosc i stabilnosc wielkosci analogowej w sto¬ sunku do sygnalu wejsciowego przy uzyciu ele¬ mentów zwykle stosowanych. Amplituda poszcze¬ gólnych impulsów w punktach 328—1, 2, 3 podczas analizy próbki zawierajacej duzo bialych krwinek bylaby mniejsza niz w przypadku analizy zawie¬ siny bardziej rozcienczonej. Jesli uklad calkujacy jest wycechowany w dolnej czesci zakresu pomia¬ rowego, to w przypadku, gdy liczba krwinek w próbce bedzie wieksza, uklad ten powinien byc automatycznie skompensowany '¦. Samokompensacja ukladu dokonuje sie w sposób nastepujacy: Stan naladowania w ukladach calkujacych 320 [przeka¬ zywany jest do przelacznika zmiany skali 342; obwody do których przylaczone sa przewody 344—1, 344—2 i 344—3 normalnie nie przewodza pradu. Wymienione obwody ukladu calkujacego moga byc przylaczone do bazy tranzystora, która jest tak spolaryzowana, aby zablokowac obwód kolektora. W chwili, gdy uklad calkujacy nasyca sie, to znaczy przyjmuje wieksza liczbe impulsów niz moze prawidlowo przeksztalcic, obwód kolek¬ tora zaczyna przewodzic i piec obwodów wyjscio¬ wych przelacznika zaczyna zwiekszac swoje prze¬ wodnictwo. Trzy z nich, polaczone przewodem 346, 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079 298 25 26 prowadza z powrotem do ukladów calkujacych, powodujac wlaczenie dodatkowych kondensatorów polaczonych równolegle do kondensatorów ukladu calkujacego i zmieniajac w ten sposób skale tego ukladu. Dwa pozostale obwody lacza sie przez przewód 348 z ukladami 340 i 338; pierwszy obwód zmienia poprawke koincydencyjna, a drugi — sto¬ pien stlumienia na 'wyjsciu, odpowiednio do zmiany skali.Wyjscie 350 ukladu tlumiacego 338 daje sygnal napieciowy, który jest proporcjonalny do paramet¬ ru WBC.Poniewaz liczba czerwonych krwinek zwykle zmienia sie w daleko wezszych granicach niz licz¬ ba krwinek bialych, skala pomiarowa miesci sie latwo w jednym zakresie ukladu calkujacego. Dla¬ tego w ukladzie pomiarowym krwinek czerwonych nie ma elementów analogicznych do przelacznika 342 i zwiazanych z nim zespolów. Pozostale ele¬ menty obu ukladów (dotyczace zliczania krwinek bialych i czerwonych) sa identyczne pod wzgle¬ dem budowy i systemu polaczen i sa identycznie numerowane na rysunku. Jako zasade przyjac na¬ lezy, ze obwody ukladu pomiarowego krwinek czerwonych musza odznaczac sie znacznie wieksza precyzja ze wzgledu na to, ze sluza do bezpo¬ sredniego okreslenia wymiarów tych krwinek. Ka¬ nal przewodzacy sygnaly nie powinien znieksztal¬ cac amplitud tych sygnalów przynajmniej az do miejsca, z którego pobierana jest informacja po¬ trzebna do okreslenia wymiarów czastek. W tym przypadku, dla okreslenia parametru MCV odpo¬ wiednie zespoly pomiarowe przylaczone sa do wyj¬ scia wzmacniaczy 302—1 i 302—2. Poniewaz wsród obwodów znajduje sie uklad korekcyjny 330 od¬ rzucajacy wynik bledny, powstaly na przyklad z powodu zatkania szczeliny, aparat wyposazony jest w dwa niezalezne uklady pomiaru MCV w celu osiagniecia wiekszej pewnosci pomiaru. Uklady te, skladajace sie z tlumików sygnalów 354—1 lub 354—2 i zespolów pomiarowych 356—1 lub 350—2 polaczone sa przewodami 352 albo 353 z wyjscia¬ mi odpowiednich wzmacniaczy.Wyjscia zespolów pomiarowych sa polaczone przewodami 358 z odpowiednimi obwodami usred¬ niajacymi w ukladzie korekcyjnym 330 tak, ze na wyjsciu 360 ukladu otrzymuje sie sygnal sredni, proporcjonalny do parametru MCV. Inne przewody lacza te wyjscia takze z odpowiednimi zaciskami przelacznika SW—2, który wspóldziala z ukladem korekcyjnym, odcinajac jeden przewód 358 i ob¬ wody usredniajace w przypadku, gdy uklad ko¬ rekcyjny wykaze rozbieznosc miedzy wynikami, spowodowana zatkaniem jednej ze szczelin. Uklad ten pozwala na otrzymanie prawidlowego sygnalu, kiedy wskutek zatkania sie szczeliny pomiar pro¬ wadzi sie przy wykorzystaniu jednego kanalu. Od¬ powiednio stlumiony (362) sygnal proporcjonalny do MCV podawany jest na wyjscie 364 do dal¬ szego przekszstalcania na wynik liczbowy. Nastep¬ ne wyjscie 368 z ukladu pomiarowego MCV daje sygnal napieciowy (tlumiony w tlumiku 366) beda¬ cy równiez funkcja MCV i oznaczony jako f (d) MCV. Trzecie wyjscie 370 odprowadza nieprze- ksztalcony sygnal oznaczony jako f (b) MCV.Sygnal okreslajacy BBC, z obwodu pomiarowego przechodzi przez tlumik 338, który jest odpowied¬ nikiem tlumika 338 w kanale pomiarowym bialych krwinek rózniac sie od niego brakiem polacze- 5 nia z przelacznikiem skali.Uklad pomiarowy hemoglobiny 206 przedstawio¬ ny jest w dolnej czesci Fig. 12. Jego czujnik 225, zaznaczony na Fig. Fig. 3 i 4, wytwarza sygnal pradowy, który jest wzmacniany we wzmacnia¬ czu 375 i przeksztalcany w przeliczniku 376 na sygnal napieciowy na wyjsciu 378. Sygnal ten, po odpowiednim oslabieniu (380), jest wielkoscia ana¬ logowa, proporcjonalna do HGB badanej próbki krwi. Mozna go przeksztalcic na wynik cyfrowy.Sygnal wyjsciowy 378 jest równoczesnie przeksztal¬ cany w tlumiku 384, który na wyjsciu 386 daje sygnal uzywany nastepnie do wyliczenia wskazni¬ ków krwi. Wielkosc tego sygnalu jest funkcja HGB; jest ona oznaczona jako fHGB.Wszystkie wielkosci mierzone w aparacie zosta¬ ly przeksztalcone na odpowiednie napiecia pradu stalego. Napiecia te utrzymywane sa przez pewien czas w specjalnych ukladach, na przyklad w kon¬ densatorach, na zaciskach potencjometrów, lub in¬ nych. Wyniki dokonanych pomiarów oraz rezultaty obliczen moga byc wydrukowane na karcie wzgled¬ nie przekazane do wskazników lub rejestratorów.Wymaga to przeksztalcenia wielkosci analogowych na wielkosci cyfrowe. Dokonuje sie to w ukladzie przedstawionym na rysunku 12B.Przewody 350— 364, 372 i 382 (Fig. 12B) sa bez¬ posrednio polaczone z zespolem rozdzielczym zwa¬ nym komutatorem 390. Kazdy z siedmiu oznaczo¬ nych parametrów krwi ma w nim swój zacisk.Komutator 390 kolejno wybiera zaciski, przekazu¬ jac nastepnie informacje do drukarki 392, po prze¬ ksztalceniu ich do postaci cyfrowej w przetwor¬ niku 394. Wyniki moga byc podane przewodem 398 na odpowiedni przyrzad wskaznikowy lub wy¬ korzystane w inny sposób. Specjalne urzadzenie 400 przesuwa karte w drukarce po wydrukowaniu kazdego z parametrów badanej próbki.Przelicznik 402 oblicza HCT, a przelicznik 404 oblicza pozostale dwa wskazniki krwi. Proporcjo¬ nalne do RBC napiecie, oznaczone jako f RBC, jest przekazywane przewodem 388 do serwowzmacnia- cza 406, który steruje silniczkiem 408 poruszajacym suwak 410 potencjometru 412, do którego przylo¬ zone jest okreslone napiecie. Napiecie podawane na potencjometr (a otrzymywane w oddzielnym urzadzeniu) jest regulowane dzielnikiem 414 w ce¬ lu uzyskania zadanej wartosci. Kazda pozycja su¬ waka 410 odpowiada wartosci RBC; uklad sprze¬ zenia zwrotnego 416 powoduje samoczynne prze¬ stawienie suwaka wtedy, gdy napiecie wejsciowe rózni sie od napiecia na suwaku. Na potencjomet¬ rze 420 spadek napiecia jest proporcjonalny do MCV, poniewaz przewód 370 jest polaczony z kon¬ cem opornika. Wartosc tego npiecia jest funkcja MCV oznaczona poprzednio f (a) MCV. Ruch obu suwaków 410 i 422 jest sprzezony, a napiecie su¬ waka 422 jest iloczynem napiecia na potencjo¬ metrze 420 i wartosci RBC (polozenia suwaka).Wartosc tego iloczynu jest wprost proporcjonalna do HCT. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079 298 27 28 Napiecie wejsciowe powstajace na suwaku 422 jest przekazywane przewodem 424 do komutatora oraz wzmacniane we wzmacniaczu 426 i przeka¬ zywane przewodem 428 na potencjometr 430. Spa¬ dek napiecia na tym potencjometrze jest proporcjo¬ nalny do HCT. W przeliczniku 404 znajduja sie równiez dwa inne potencjometry: 432 i 434. Na po¬ tencjometrze 432, przez który uziemiony jest prze¬ wód 368, powstaje napiecie f(a) MCV. Na poten¬ cjometrze 434 wytworzony jest staly spadek napie¬ cia zalezny od napiecia zasilania i ustawienia dziel¬ nika napiec 436. Tak jak w przeliczniku 402, dzie¬ ki ukladowi serwowzmacniacza pozycja suwaka 410 zmienia sie w sposób proporcjonalny do RBC. Ser- wowzmacniacz 438, silniczek 440, przewód sprzega¬ jacy 442 i polaczenie serwowzmacniacza 438 z prze¬ wodem 386 powoduja ustawienie suwaka w pozycji zaleznej w sposób proporcjonalny od ilorazu HGB i HCT, czyli MCHC. Osiaga sie to dzieki temu, ze na potencjometrze 430, w przeciwienstwie do po¬ tencjometru 412, napiecie nie jest ustalane, lecz jest proporcjonalne do aktualnie obliczonej war¬ tosci HCT. Uklad sprzezenia zwrotnego 446 sluzy do prawidlowego ustawiania polozenia suwaka. W celu otrzymania napiecia proporcjonalnego do po¬ zycji suwaka 444 sprzegniety jest z nim suwak 448 potencjometru 434. Napiecie na suwaku 448, pro¬ porcjonalne do MCHC, jest przekazywane przewo¬ dem 450 do komutatora.Ostatnia z obliczonych wielkosci — MCH, otrzy¬ muje sie na suwaku 452 potencjometru 432. Po¬ niewaz polozenie suwaka 452, polaczonego z inny¬ mi suwakami, zmienia sie w sposób proporcjonal¬ ny do wartosci MCHC, a spadek napiecia na po¬ tencjometrze 432 jest proporcjonalny do wartosci MCV, potencjal na suwaku jest proporcjonalny do obu tych wielkosci to znaczy do iloczynu MCV i MCHC, czyli MCH. W rezultacie na wyjsciu 454 pojawia sie napiecie reprezentujace wartosc MCH.Opisane wyzej urzadzenie nie stanowi ograni¬ czenia zakresu objetego przez niniejszy wynala¬ zek. Mozliwe jest przylaczenie do niego wielu róz¬ nych zespolów dodatkowych, na przyklad obwo¬ dów ponownego wlaczania ukladów calkujacych i innych, ukladu czasowego uruchamiania aparatu, obwodów zabezpieczajacych przed uszkodzeniem poszczególnych zespolów itp. Jakkolwiek w opi¬ sanym aparacie zastosowano do wykonania obli¬ czen system analogowy z serwomechanizmem, mo¬ zna zamiast niego stosowac inne systemy analogowe lub cyfrowe. Mozliwe sa takze inne zmiany miesz¬ czace sie jednak w zakresie objetym zastrzezenia¬ mi patentowymi. PL PL