SE507956C2 - Utspädnings- och mätanordning för partikelräkning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 507 956 fig. 1) står den genomgående kanalen i förbindelse med en led- ning 22, som leder till en icke visad pump, och med en ledning 23, som står i förbindelse med ett kärl 24 innehållande ett blodprov som skall utspädas. Blodprovet i kärlet 24 kan redan vara utspätt i viss utsträckning. Utloppsledningen 18 slutar i en blandnings- och mätkamare 25. Vid drift av pumpen transpor- teras ett blodprov från kärlet 24 genom ventilen 20 för att fylla den genomgående kanalen 21. I en andra position för ven- tilkroppen står den genomgående kanalen i förbindelse med led- ningen 18. Eftersom den genomgàende kanalen 21 innehåller en noggrant bestämd volym, kommer vridning av ventilkroppen till den andra positionen att sätta denna bestämda volym i förbin- delse med ledningen 18.

Den kända anordningens funktion är såsom följer: Ventilen 17 öppnas och kolven sänks för att insuga en bestämd volym av spädvätska i sprutan. Därefter stängs ventilen 17, ventilen 19 öppnas och kolven 13 höjs, varigenom spädvätska förskjuts genom ledningen 18 och ventilen 20, vars ventilkropp är positionerad i sin andra position, så att den bestämda volymen av blodprov av spädvätskan förs till blandnings- och mätkammaren 25, där den mycket lilla volymen blodprov skall blandas med och utspä- das av den relativt stora volymen spädvätska. I kammarens 25 vägg finns en kapillär 26 och en avtappningsledning 27.

Det är uppenbart, att den enda blandning, som inträffar i kam- maren 20, beror på turbulens då provet och spädvätskan inkommer i kammaren.

För att förbättra blandningen av provet och spädvätskan, har enligt uppfinningen vidtagits åtgärder för insläpp av luft i kammaren utan behov av en pump eller liknande.

I fig. 2 används hänvisningssiffrorna 15 - 24 för att beteckna detaljer motsvarande dem i fig. 1. Sprutan i fig. 1 är ersatt lO 15 20 25 30 35 507 956 area, så att en bestämd förskjutning av kolven i doseringsrikt- ningen orsakar förskjutning av en bestämd volym spädvátska och en ökning i volymen på den andra sidan av kolven, som är större än nämnda bestämda volym. Detta skapar i sin tur ett sänkt tryck i en luftvolym pà den andra sidan av kolven, vilket an- vänds för att insuga luft i blandningskamaren.

Utföringsformer av uppfinningen skall nedan beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: - Fig. 1 visar en schematisk vy av en apparat enligt känd teknik; - Fig. 2 visar en schematisk vy av en första utföringsform av uppfinningen, vilken utnyttjar en kombinerad blandnings- och mätkammare, som är skild från en spruta; - Fig. 3 visar schematiskt en andra utföringsform av före- liggande uppfinning, vilken utnyttjar en blandningskammare, som är integrerad i en spruta, och en separat mätkammare, - Fig. 4 visar schematiskt en tredje utföringsform av uppfin- ningen, vilken utnyttjar en kombinerad blandnings- och mät- kammare, som är integrerad i en spruta; och - Fig. 5 visar schematiskt en fjärde, föredragen utförings- form av uppfinningen, vilken utnyttjar en kombinerad bland- nings- och mätkammare, som är integrerad i en spruta.

I arrangemanget enligt känd teknik i fig. 1 betecknar 11 en spruta innefattande en cylinder 12 och en kolv 13, som är axi- ellt rörlig inuti cylindern med hjälp av en kolvstáng 14, som sträcker sig genom en ände av cylindern, som kan vara en öppen ände. Cylinderns motsatta ände är sluten och ansluten till en ledning 15. Ledningen 15 står i sin tur i förbindelse med en tillförselledning 16 för spädvätska, vilken i sig har en ventil 17, och med en utloppsledning 18, som i sig har en ventil 19. I ledningen 18 finns också en vridventil 20, vars icke visade ro- terbara ventilkropp har en genomgående kanal 21 och är positio- nerbar i två skilda positioner. I en första position (visad i 10 15 20 25 30 35 507 956 minskar på grund av den större effektiva kolvarean pá kolvens undersida. Detta leder till en sänkning av trycket i en luftvo- lym i den undre volymen V2. ventilen 45 öppnas nu och luft un- der atmosfärstryck tilläts inkomma i ledningen 44 och kammaren 35 vid dennas botten för att skapa åtminstone en luftbubbla, som stiger genom blandningen av blodprov och spädvätska och i denna skapar mer turbulens än vad som var resultatet av blotta införandet av provet med spädvätskan. Detta resulterar i den önskade intensifierade blandningen och som följd därav en jäm- nare fördelning av blodkroppar inom volymen.

Utföringsformen enligt fig. 3 skiljer sig från den enligt fig. l genom att blandningskammaren är integrerad i sprutan 51 helt enkelt genom att den undre volymen V2 utnyttjas som bland- ningskammare 52, i vilken mynnar ledningen 18 liksom också en luftinloppsledning 53 med en ventil 54. En ledning 55 leder från kammaren 52 till en separat mätkammare 56, som har en ka- pillär 57, en utloppsledning 58 samt elektroder 59 och 60 med elektriska ledningar 61 resp. 62. Medan hela den undre volymen V2 var torr i utföringsformen enligt fig. 1, kommer den i fig. 3 att innehålla en övre luftvolym och en undre volym av blodprov och spädvätska så snart kolven har höjts för att trycka ut spädvätskan. Liksom tidigare orsakar skillnaden i de övre och undre kolvsidornas areor sänkning av trycket i den undre volymen V2, vilket utnyttjas för att dra in luft i bland- ningskammaren 52 sedan ventilen 54 öppnats.

Utföringsformen enligt fig. 4 skiljer sig fràn den enligt fig. 3 genom att sprutan 71 utnyttjar sin undre volym V2 som blandnings- och mätkammare 72. Den enda skillnaden i jämförelse med fig. 3 är således att en kapillär 73 är belägen i sprutans vägg samt har en avloppsledning 74 med en elektrod 75. Åtmins- tone en ytterligare elektrod är anordnad som ett metalliskt parti av ledningen 18 och/eller ledningen 53 (ej visat). 10 15 20 25 30 35 av en spruta 31, som innefattar en väsentligen vertikal cylin- der 32 med en dubbelverkande kolv 33, som är axiellt rörlig i cylindern med hjälp av en kolvstàng 34, som är fäst vid en sida av kolven och tätande sträcker sig genom en sluten ände av cy- lindern. Det inre av denna ände av cylindern står i förbindelse med ledningen 15. Den motsatta, undre änden av cylindern, vil- ken likaledes är sluten, står i förbindelse med en kombinerad blandnings- och mätkammare 35 genom en ledning 36, som mynnar i en övre tillslutning 37. Utloppsledningen 18 för spädvätska sträcker sig genom tillslutningen och mynnar inuti kammaren 35.

I en vägg av kammaren finns en kapillär 38 och en avtappnings- ledning 39, som innefattar ett metalliskt parti 40, som bildar en med en elektrisk ledning 41 förbunden elektrod. En ytterli- gare elektrod 42 är belägen inuti kammaren 35 och är förbunden med en elektrisk ledning 43. Vid kammarens 35 botten finns en ledning 44 med en ventil 45. Även ledningen 44 kan ha ett me- talliskt parti 46, som bildar en med en elektrisk ledning 47 förbunden elektrod. En spänning kan páföras över kapillären ge- nom att ansluta ledningen 41 till en pol och endera eller båda ledningarna 43, 47 till den andra polen av en lämplig elektro- nisk räknarutrustning.

Funktionen hos apparaten enligt fig. 2 är såsom följer: Venti- len 19 stängs, ventilen 17 öppnas och kolvstàngen 34 manövreras för att sänka kolven en i förväg bestämd sträcka från dess övre position. En spädvätska, typiskt isoton lösning av NaCl då det gäller spädning av ett blodprov och räkning av röda blodkrop- par, dras från en icke visad källa in i sprutans 31 övre volym V1 genom ledningarna 16 och 15. Därefter stängs ventilen 17 och ventilen 19 öppnas, och vridventilens 20 ventilkropp roteras så att dess genomgående kanal 21 ansluts till ledningen 18. Nu ma- növreras kolvstàngen 34 för att höja kolven 33, varigenom späd- vätskan förskjuts genom ledningarna 15 och 18 samt medför blod- provet från den genomgående kanalen 21 till kammaren 35. Samti- digt ökar sprutans undre volym V2 mer än den övre volymen V1 10 15 20 25 30 507 956 I detta skede är ventilen 87 öppen och ventilen 99 liksom ven- tilerna 54 och 89 stängda. På grund av kapillärens 86 mycket lilla öppning kommer endast en negligerbar volym av vätskan att inkomma i kammaren 82 genom kapillären.

Då den i förväg bestämda volymen har inkommit i kammaren 82, öppnas ventilen 54 för att införa luft i kamaren 82 för bland- ning av blodprovet med spädvätskan. Därefter stängs ventilen 54, vridventilens 20 ventilkropp förs till den visade positio- nen, som blockerar ledningen 18, ventilen 87 stängs och venti- len 99 öppnas. Kolven 33 sänks för att trycka det utspädda pro- vet genom kapillären 86 och slingans 83 skänkel 84 in i led- ningen 18, varifrån det inkommer i ledningen 98. I ledningen 98 finns ett transparent parti med två ljussensorer 100 och 101, som är ordnade med mellanrum längs detta ett avstånd 102 mot- svarande en bestämd volym i ledningen 98. Sensorerna kommer att avkänna en förändring i ljusbrytningsindex hos den vätska som passerar dem. Eftersom ledningen 18 kommer att vara fylld med endast klar spädvätska efter att ha förskjutit volymen av blod- prov innehållen i vridventilens 20 genomgående kanal 21 genom ledningen 18 och in i kammaren 82, kommer den vätska som först passerar sensorerna att vara den transparenta volym av späd- vätska, som är innehàllen i partiet av ledningen 18 mellan ka- pillären 86 och förgreningspunkten mellan ledningarna 18 och 98. Så snart vätska med annat ljusbrytningsindex, d.v.s. ut- spätt blodprov, passerar den första sensorn, startar blod- kroppsräkningen, och så snart samma förändring indikeras vid den andra sensorn, stoppar räkningen. Det erhållna resultatet är antalet blodkroppar i den bestämda volymen (typiskt 200 - 400 pl) mellan sensorerna 100 och 101, och detta antal divide- ras med den bestämda volymen för att erhålla koncentrationen i provet. Det är nu enkelt att bestämma koncentrationen av blod- kroppar i det ursprungliga, outspädda blodprovet genom att mul- tiplicera med utspädningsfaktorn. 10 15 20 25 30 35 507 956 Fig. 5 visar en föredragen utföringsform av en spruta 81, som har en kombinerad blandnings- och mätkammare 82. Här beskriver ledningen 18 för införing av provet och spädvätskan i kammaren 82 en väsentligen vertikal slinga 83 innan dess ände är anslu- ten till sprutans bottenände. Slingan innefattar ett V-format parti med en första skänkel 84 och en andra skänkel 85. Vid V-formens botten står ledningen 18 i förbindelse med en kapil- lär 86, som är belägen i sprutans vägg. Ledningen 18 har en ytterligare ventil 87 mellan slingan och sprutan. Vid sprutans botten kan finnas en tömningsledning 88 med en ventil 89 (en sådan ledning och ventil kan också vara anordnade pà de tidi- gare beskrivna sprutorna). Åtminstone en elektrod är anordnad pà var sida av kapillären, lämpligen genom metalliska partier av de med sprutan förbundna ledningarna. För att minska inver- kan av luftbubblor, som eventuellt kan häfta vid ledningarnas insidor, föredras det emellertid att tvá elektroder är anord- nade pá var sida. Således är en elektrod 90 anordnad pà led- ningens 18 skänkel 84 och en elektrod 91 på dess skänkel 85. En elektrisk ledning 82 förbinder elektroderna 90 och 91 och en elektrisk ledning 93 leder bort från elektroden 91. Pâ motsva- rande sätt är en elektrod 94 anordnad på ledningen 18 mellan ventilen 87 och sprutan och en elektrod 95 är anordnad på led- ningen 53 mellan sprutan och ventilen 54. En elektrisk ledning 86 förbinder elektroderna 94 och 95 och en elektrisk ledning 97 leder bort frán elektroden 95. För att förhindra kortslutning mellan elektroderna 90, 91 och 94, 95 har ventilen 87 en isole- rande funktion i sin stängda position. En grenledning 98 leder bort frán ledningen 18 och har en ventil 99.

I drift av utföringsformen enligt fig. 5 passerar den av kolven 33 genom ledningen 18 förskjutna spädvätskan och blodprovet slingan 83 före inträdet i kammaren 82. Då den passerar slingans skänklar 84 och 85 kommer vätskan att spola bort luft- bubblor, som eventuellt vidhäftar insidorna av skänklarna 84, 85, i synnerhet de partier av dessa som tjänar som elektroder. l0 15 20 25 30 507 956 10 3. Partikelräknaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att partikelräknarorganet (57) är beläget i en vägg av en separat mätkammare (56), som står i förbindelse med utspädningskammaren (52). 4 Partikelräknaranordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att utspädningskammaren (52; 72; 82) består av cylinderns (32) andra ände. 5. Partikelräknaranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att det första ledningsorganet (18) beskriver en väsentligen vertikal slinga (83), som är för- bunden med cylindern (32), så att det inre av cylindern pà den andra kolvsidan (V2) står i förbindelse med det första led- ningsorganet (18) genom partikelräknarorganet (86). 6. Partikelräknaranordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att slingan (83) innefattar en första (84) och en andra skänkel (85), som är förenade i en po- sition, där det första ledningsorganet (18) är förbundet med cylindern (32), att den första skänkeln (84) höjer sig mot nämnda position och den andra skänkeln (85) höjer sig från nämnda position, och att åtminstone en av skänklarna (84, 85) innefattar ett elektriskt ledande parti (90, 91), som utgör första elektrodorgan, som är elektriskt förbundna med vätska inuti det första ledningsorganet (18). 7. Partikelräknaranordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att åtminstone ett andra elektrodorgan (94, 95) är anordnat, vilket är elektriskt för- bundet med vätska inuti cylindern pà den andra kolvsidan (VQ.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 507 956 P A T E N T K R A V 1. Utspädnings- och mätanordning för partikelräkning, innefat- tande mätorgan (21) för att uppmäta en bestämd volym av ett vätskeprov innehållande partiklar, doseringsorgan (31; 51; 71; 81) för dosering av en bestämd volym av en spädvätska för ut- spädning av den bestämda volymen av provet, samt en utspäd- ningskammare (35; 52; 72; 82), varvid doseringsorganet innefat- tar en cylinder (32) med en första och en andra ände samt en kolv (33), som är axiellt rörlig i cylindern och har en första och en andra kolvsida, k ä n n e t e c k n a d a v - första ledningsorgan (18), som förbinder cylinderns första ände med utspädningskamaren (35; 52; 72; 82), varvid mätorga- nen (21) är inrättade att införa den bestämda volymen av vätskeprovet i det första ledningsorganet (18), varigenom rö- relse av kolven (33) mot den första änden orsakar förskjutning av den bestämda volymen spädvätska genom det första ledningsor- ganet (18) till utspädningskammaren (35; 52; 72; 82), därigenom medförande den bestämda volym av provet, som skall utspädas av spädvätskan, till utspädningskammaren; - varvid utspädningskammaren (35; 52; 72; 82) står i förbin- delse med cylinderns (32) andra ände, varigenom rörelse av kol- ven (33) mot den andra änden orsakar trycksättning av utspäd- ningskammaren för att förskjuta det utspädda provet från ut- spädningskamaren genom ett partikelräknarorgan (38; 57; 73; 86), som står i förbindelse med utspädningskammaren.

2. Partikelräknaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att partikelräknarorganet (38; 57; 73; 86) är beläget i en vägg av utspädningskammaren (35; 52; 72; 82), vilken också är en mätkammare. lO 15 20 507 956 ll 8. Partikelräknaranordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att det andra elektrodorganet är bildat av ett elektriskt ledande parti (94, 95) av åtminstone ett andra ledningsorgan (53). 9. Partikelräknaranordning enligt krav l, k á n n e L e c k n a d a v att kolven (33) är manövrerbar med hjälp a' en kolvstäng (34), som är förbunden med den första kolvcylindern och sträcker sig genom den första cylinderänden, varigenom rörelse av kolven mot den första änden orsakar en ök- ning i volym (V2) i cylindern på den andra kolvsidan, som är större än minskningen i volym (V1) i cylindern pà den första kolvsidan, varvid ökningen orsakar ett sänkt tryck i en luftvo- lym pá den andra kolvsidan, varvid cylindern är försedd med or- gan (44, 45; 53, 54; 88, 89) för att släppa in atmosfärsluft i cylindern i dess andra ände för att utjämna det sänkta trycket. 10. Partikelräknaranordning enligt krav 9, k ä n n e c k n a d a v att organen (44; 53; 88) för att släppa in atmosfärsluft i cylindern mynnar i ett undre parti av utspädningskammaren (35; 52; 72; 82) beläget under en för den bestämda volymen av spädvätskan och den bestämda volymen av provet gemensam vätskenivà i utspädningskammaren.