DE2529242A1

DE2529242A1 - Teilchenzaehlvorrichtung

Info

Publication number: DE2529242A1
Application number: DE19752529242
Authority: DE
Inventors: Jun Robert Baxter
Original assignee: JT Baker Chemical Co
Current assignee: Adaltis US Inc
Priority date: 1974-07-10
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1976-01-29
Also published as: ZA753083B; NL173793B; JPS519488A; CA1020229A; GB1503685A; FR2278122A1; NL173793C; BE830351A; AU8129075A; FR2278122B1; ES438747A1; US3944791A; NL7507923A

Description

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«ECHTSANWÄtTE ί. ν <. %/ *. -τ *.

DR. JUR. OJi-L-CHEM. WALTER ΒΕΑ ALFRED HOEPPENER DR. JUR. DIPL-CHEM. H.-J. WOlW 30. JlMl DR. JUR. HANS CHR. BEIL

61S FRANfCFURT AM MAM-HOGHff

Unsere Nummer 19 886

J. T. Baker Chemical

Company
Phillipsburg, Ii. J., V. St. A.

TeSbhenzählvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Teilchenzählvorrichtungen und betrifft insbesondere eine Vorrichtung, bei welcher eine Kor- , rektur von Teilchenzählfehlern möglich ist.

Es sind bereits Systeme zum Zählen von Blutzellen oder anderen Teilchen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, bekannt; ein solches System ist beispielsweise in der USA-Patentschrift EE 27 902 derselben Anmelderin beschrieben. In einem solchen System werden elektrische Impulse als Folge des Durchganges der Teilchen durch eine Meßöffnung in einem Transduktor oder einer Leitfähigkeitsmeßzelle erzeugt, die in dem Weg der Flüssigkeit angeordnet ist und die Elektroden auf den beiden sich gegenüberliegenden Seiten der Öffnung aufweist. Der Scheinwiderstand bzw. die Impedanz der strömenden Flüssigkeit verändert sich erheblich bei Anwesenheit eines Teilchens in der Öffnung, was zur Erzeugung von elektrischen Impulsen führt, die der Zahl der durch die Öffnung hindurchgehenden Teilchen

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entsprechenj die Impulse werden elektronisch gezählt und ergeben so eine Ausgangsanzeige der Teilchenzahl. Eine bestimmte Volumenmenge einer teilchenhaltigen Flüssigkeit wird mit Hilfe geeigneter Mittel abgemessen, so daß sich eine Teilchenzahl für diese bekannte Flüssigkeitsmenge ergibt.

Derartige Sjsteme werden häufig zum Zählen der JBlutplättchen in einer in ausreichender Weise verdünnten Probe verwendet. Die Teilchen^ahl ist aber einem "Gleiehzeitigkeitsfehler" unterworfen, 4er sißhals Folge des gleichzeitigen oder nahezu gleichzeitigen Durchganges von mehr als einem Teilchen durch die Meßöffnung der Leitfähigkeitsmeßvorrichtung einstellt, die dann als ein Teilchen gezählt werden, was im Endergebnis dazu führt, daß die Zahl der gemessenen Teilchen kleiner ist als der tatsächlichen Teilchenanzahl in einer gegebenen Flüssigkeitsprobe entspricht. Die Teilchenzahl hängt auch von dem gemessenen Hämatokritwert ab. Im allgemeinen werden Korrekturtabeilen verwendet, um die korrigierte Teilchenzahl festzustellen. Es wäre jedoch günstig, wenn es möglich wäre, automatisch direkt die korrigierte Teilchenzahl festzustellen, weil so eine Zeitersparnis erreicht und eine Fehlerquelle, die in der manuellen Verwendung von Korrekturtabellen liegt, ausgeschaltet werden kann.

Die Erfiäjmmg betrifft nun eine Korrekturschaltung für eine Teilchenzählvorrichtuttg, bei welcher der Gleichzeitigkeitsfehler bei der Teilcheazählung automatisch und kontinuierlich korrigiert wird, so daß man direkt einen korrigierten Wert erhält. Eingangsimpulse, die eine um den Gleichzeitigkeitsfehler korrigerte Teilchenzahl darstellen, werden an einen elektronischen Impulszähler gegeben, der eine Vielzahl von Ausgangseignalen liefert, die verschiedenen Prozentsätzen der Eingangsimpulszahl entsprechen. Diese Ausgangssignale werden über eine geeignete Torschaltvorrichtung an entsprechende Torschaltungen weitergegeben, die selektiv durch

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Ausgangs- bzw. Ausgabesignale von einem nur ablesbaren Speicher (read-only memory) erregt werden. In dem nur ablesbaren Speicher sind Daten gespeichert, die Hämatokrit-Korrekturfaktoren für einen Bereich von Hämatokritwerten darstellen. Eine Hämatokritanzeige wird in den nur ablesbaren Speicher durch geeignete Eingangsschalter o. ä. eingegeben; der Speicher liefert eine Vielzahl von Ausgangssignalen, die den Hämatokrit-Korrekturfaktor darstellen und die bestimmte festgelegte Torschaltungen erregen können. Die erregten Torschaltungen liefern Impulse, die ausgewählten Prozentsätzen einer Eingangsbzw. Eingabezahl entsprechen und die in einem Ausgabetor kombiniert werden, so daß sich eine Ausgangsimpulsreihe ergibt, die der korrigierten.Teilchenzahl entspricht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen. In diesen Zeichnungen bedeuten

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teilchenzählsystems, auf welches die vorliegende Erfindung anwendbar ist;

Pig. 2 eine Blockdiagrammdarstellung einer Teilchenzahl-Korrektur schaltung gemäß der Erfindung;

Pig. 3 eine Blockdiagrammdarstellung einer Gleichzeitigkeitsfehler-Korrekturschaltung gemäß der Erfindung, die zur* Erzeugung von Eingangsimpulsen brauchbar ist.

Ein Teilchenzählsystem, für welches die vorliegende Erfindung verwendbar ist, ist schematisch in Pig. 1 dargestellt; diese Vorrichtung ist Gegenstand des USA-Patentes BE 27 902. Zu dem System gehört eine Leitfähigkeitsmeßzelle bzw. ein Transduktor 10 mit Meßöffnung und Elektroden, die zur Erzeugung elektrischer Impulse in der Ausgangsleitung 12 nach Maßgabe des Teilchendurchgangs durch die Öffnung dienen. Teilchenhaltige Flüssigkeit wird aus einem Probenbehälter über ein Zuführungsrohr 14 in die Zelle 10 gesaugt und tritt durch das Rohr 16 aus, welches in dem Abfallgefäß 18, welches mit einer Pumpe 20 verbunden ist, endet. Die Pumpe 20 erzeugt einen Unterdruck,

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mit dem die zu prüfende Flüssigkeit für die Analyse während des ZählVorganges durch die Zelle 10 gesaugt wird. Die Ausgangs impulse der Zelle 10 werden zu einem Verstärker 22 geleitet, dessen Ausgang mit der logischen Schaltung 24 gekoppelt ist, die wiederum die empfangenen Impulse weiterleitet und an einer Zählvorrichtung 26 ein Ausgabesignal erzeugt, die visuell die Teilchenzahl in einer gegebenen Menge der Probenflüssigkeit anzeigt. Die analysierte Probenmenge wird mit Hilfe einer Yolumenmeßvorrichtung 28 bestimmt, welche eine bekannte Menge einer Probenflüssigkeit, die durch das Rohr 16 fließt, abtastet und elektrische Start- und Stopsignale in der logischen Schaltung 24 erzeugt, wodurch ein Zählintervall definiert wird, in welchem die Teilchenzahl für die Anzeige gespeichert wird. Entsprechende Kontrollvorrichtungen 30 sind mit der logischen Schaltung 24 für deren Betrieb gekoppelt.

Das in Pig. 1 dargestellte System kann zum Zählen von Teilchen, die in einer Blutprobe suspendiert sind, verwendet werden, wobei erfindungsgemäß eine Teilchenzahl festgestellt wird, die um den ßleichzeitigkeitsfehler korrigiert ist, der sich beim gleichzeitigen Durchgang von zwei oder mehr Teilchen durch die Meßöffnung der leitfähigkeitsmeßvorrichtung 10 ergibt, und die außerdem korrigiert ist im Hinblick auf eine entsprechende Hämatokritanzeige. Die erfindungsgemäße neue Schaltung ist in J¹Ig. 2 dargestellt und umfaßt einen Dezimal-Impulszähler 32, der die Eingangsimpulse empfängt, die einer um den Gleichzeitigkeitsfehler korrigierten Teilchenzahl entsprechen. Die um den G-leichzeitigkeitsfehler korrigierte Zahl wird von der logischen Schaltung 24 des Systems von Pig. 1 und insbesondere durch die im folgenden beschriebene Schaltung erzeugt. Eine solche Schaltung zur Erzeugung einer um den Gleichzeitigkeltsfehler korrigierten Zahl ist vorzugsweise von der Art, die in der Patentanmeldung Ser. Ήο. 447 530 derselben Anmelderin, eingereicht am 1. März 1974, beschrieben ist.

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Der Zähler 32 v/eist eine Vielzahl von Ausgängen auf, die mit entsprechenden MuIt!Vibratoren 34a-34h gekoppelt sind, deren Ausgänge v/iederum zu entsprechenden NAED-Toren 36a-36h gelangen. Eine erregende Eingabe für jedes der NAHD-Tore 36a~36h wird von einem entsprechenden Ausgang von dem nur ablesbaren Speicher 38 erzeugt, dessen Eingabe mit einer Hämatokrit-Eingabequelle gekoppelt ist. In dem Speicher 38 sind Daten gespeichert, die Korrekturfaktoren für einen Bereich von Hämatokritwerten darstellen. Der Hämatokrit-Korrekturfaktor ist gleich 1 - HCT/75; dieser Korrekturfaktor sinkt bei sich erhöhenden Werten des Hämatokriten. Der Ausgangs- bzw. Ausgabekode des nur ablesbaren Speichers 38, der die Korrekturfaktoren darstellt, wählt die Tore 36a-36h aus, die zur Erzeugung des beabsichtigten Prozentsatzes der Eingabezahl erregt werden sollen. Die Ausgaben der iTAND-Tore 36a-36h werden den entsprechenden Eingängen eines Ausgangs- bzw. Ausgabetores 42, üblicherweise ein UAND-Tor, zugeführt, dessen Ausgabe die korrigierte Teilchenzahl ergibt. Die Schaltung von Pig. 2 ist üblicherweise in Form einer integrierten Schaltung ausgeführt. Der Zähler 32 ist üblicherweise aus integrierten Dekadenzählern wie Texas Instruments Typ 7490 konstruiert. Der nur ablesbare Speicher 38 besteht im allgemeinen aus einem Halbleiterspeicher, der mit den für bestimmte Eingangshämatokritwerte erforderlichen Korrekturfaktoren programmiert ist. Die Hämatokriteingabequelle 40 besteht im typischen Fall aus einem binär kodierten Schalter, der eine kodierte Hämatokritdarstellung für jeden manuell gewählten Wert liefert.

Die Ausgäbesignale des Impulszählers 32 entsprechen den ausgewählten unterschiedlichen Prozentsätzen der eingegebnen Zahlen. Die Ausgabesignale des Zählers 32 werden den entsprechenden Multivibratoren 34a-34h zugeführt, die die entsprechenden Ausgabeimpulse für die folgende Behandlung liefern. In der dargestellten Ausführungsform stellen die Ausgaben der entsprechenden Multivibratoren 34a-34h die entsprechenden Prozentsätze 50, 20, 10, 10, 5, 2, 1 und 1 der in den Zähler 32 eingegebenen Zahl dar. Die korrigierte Teilchenzahl ist ein

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vorherbestimmter Prozentsatz der um den Gleichzeitigkeitsfehler korrigierten Eingabezahl für ausgewählte Hämatokritwerte und bei Anwendung der Erfindung liefert der nur ablesbare Speicher 38 e inen Aus gabekode, der für den Hamatokrit-Korrekturfaktor repräsentativ ist, welcher ausgewählte Tore der Tore 36a-36h entsprechend, dem Prozentsatz, der von dem Zähler 32 ausgegeben wird, erregt; bei der Kombination wird der Prozentsatzwert geliefert, mit dem die korrigierte Ausgabezahl erreicht wird.

Die von dem Gleichzeitigkeitsfehler befreiten Teilchenzahlimpulse, die in die Schaltung von Pig. 2 eingegeben werden, werden in der bevorzugten Ausführungsform durch die in Fig. dargestellte Schaltung geliefert, die ihrerseits in der weiter vorn erwähnten Patentanmeldung beschrieben ist. In Pig. erkennt man, daß Impulse, die einer gemessenen Teilchenzahl entsprechen, zunächst zu dem ersten und dem zweiten Multivibrator 52 bzw. 54 geführt werden. Der Multivibrator 52 liefert Ausgabe impulse als ein Uhrensignal an ein Addressenregister 56 und außerdem gelangen seine Ausgäbeimpulse als eine Eingabe zu dem OR-Tor 58, dessen Ausgabe die korrigierte Zahl darstellt. Die Ausgabeimpulse des Multivibrators 54 gelangen als ©ine Eingabe zu dem KAHD-Tor 60, dessen Ausgaben zu den entsprechenden Eingaben des OR-Tores 58 geführt werden« Die Ausgabeleitungen des Addressenregisters 56 sind mit den Eingaben des nur ablesbaren Speichers 64 gekoppelt, dessen Ausgabe wiederum mit einem Multiplexer 56 gekoppelt ist, von welchem ein Ausgabesignal zu dem Tor 60 geführt wird. Die Multivibratoren 52 und 54 sind im typischen Pail monostabile Multivibratoren, wobei der Multivibrator 52 an der Hinterflanke eines Eingabeimpulses ausgelöst wird, während der Multivibrator 54 an der Vorderflanke des Eingabeimpulses ausgelöst wird. Hierdurch ergibt sich eine vorherbestimmte zeitliche Verzögerung zwischen den entsprechenden Ausgabeimpulsen der Multivibratoren, die für die Signalweitergabe zur Lieferung der Korrekturdaten ausreicht.

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Das Addressenregister 56 liefert einen. Ausgabekode, der der Anzahl der zugeführten Uhrenimpulse entspricht; dieser Kode ruft den nur ablesbaren Speicher 64 an, in welchem die den Gleichzeitigkeitspunkten einer Korrekturtabelle entsprechenden Daten gespeichert sind; diese zusätzlichen Impulse müssen der gemessenen Zahl hinzugefügt v/erden. Beim Abrufen der gespeicherten Daten liefert der Speicher 64 einen Ausgabekode an den Multiplexer 66, der seinerseits ein Abgabesignal an das Tor 60 gibt, wodurch veranlaßt wird, daß ein zusätzlicher Impuls dem gemessenen Wert zur Korrektur hinzugefügt wird.

Beim Betrieb der Vorrichtung werden Impulse, die von dem Transduktor bzw. der Leitfähigkeitsmeßzelle 10 (Pig. 1) geliefert werden, sowie Impulse einer Zahl, die der gemessenen Teilchenzahl entspricht, einem Multivibrator 52 zugeführt, der entsprechende Ausgabeimpulse an das OR-Tor 58 liefert, welches seinerseits Ausgabeimpulse für die weitere Behandlung und Anzeige abgibt. Die Eingabe impulse werden auch zu dem Multivibrator 54 geführt, der entsprechende Impulse an die Eingabe des NAND-Tores 60 liefert. Das Aädressenregister 56 tritt bei Eintreffen der Uhrenimpulse von dem Multivibrator 52 in Tätig-· keit, der seinerseits die Eingabeimpulse repräsentiert und einen parallelen Ausgabekode an den folgenden Adressenspeicher 64 gibt, und zwar gemäß den aufeinanderfolgenden Werten der empfangenen Teilchenzahlen. Bei ausgewählten Anrufen der dem Speicher 64 eingespeicherten Daten liefert der Speicher einen Ausgabekode an den Multiplexer 66, der seinerseits ein Ausgabesignal an das Tor 60 liefert. Das erregte Tor 60 liefert nach Empfang eines Signales vom Multiplexer 66 und vom Multivibrator 54 einen Ausgabeimpuls an das OR-Tor 58, welches einen Korrekturimpuls liefert, der der dann vorliegenden Zahl hinzugefügt wird. Der nur ablesbare Speicher 64 ist im typischen Pail ein Halbleiterspeicher, der entsprechend den Korrekturen programmiert ist, die für eine bestimmte Öffnungsgröße und ein bestimmtes Yerdünnungsverhältnis in der Probeflüssigkeit erforderlich sind.

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Claims

25292A2

Patentansprüche

Teilchenzählvorrichtung, bestehend aus einem Transduktor bzw. Umwandler mit einer Öffnung, durch welche eine teilchenhaltige !Flüssigkeit hindurchfließen muß, einer Hilfsvorrichtung, die nach Maßgabe des Durchtritts der Teilchen durch die Öffnung elektrische Impulse liefert, einer Schaltung, die bei gleichzeitigem Durchgang von mehreren Teilchen durch die Öffnung eine Korrektur bewirkt, sowie einer Schaltung für die Ausgabeanzeige der korrigierten Teilchenzahl, gekennzeichnet durch

eine Zählvorrichtung, die in Abhängigkeit von der von dem G-leichzeitigkeitsfehler befreiten Teilchenzahl eine Vielzahl vonAusgabesignalen erzeugt, die einem ausgewählten Prozentsatz der von dem Gleichzeitigkeitsfehler befreiten Zahl entsprechen,

Mittel zur Lieferung von Signaldarstellungen der Hämatokritwerte,

Mittel, die in Abhängigkeit von den Signaldarstellungen in Tätigkeit treten und entsprechende Ausgabesignale liefern, die den Hämatokrit-Korrekturwerten entsprechen,

Tore, 'die selektiv durch die Ausgabesignale von den signaldarstellenden Mitteln erregt werden und eine Übermittlung einzelner, aus den Zählerausgabesignalen ausgewählter Signale bewirken und

Ausgabetore, die die Kombination der ausgewählten Zählerausgabesignale, bewirken und eine Ausgäbeimpulsreihe liefern, die der korrigierten Teilchenzahl entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die signaldarstellenden Mittel eine manuell betätigbare Eingabevorrichtung zur Lieferung kodierter Signaldarstellungen von Hämatokritwerten einschließen und daß die Hämatokrit-

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Korrekturfaktor-Hilfsmittel aus einem Speicher bestehen, in welchen Daten eingespeichert sind, die Hämatokrit-Korrekturfaktoren für verschiedene Hämatokritwerte darstellen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Toranordnung aus mehreren Toren besteht, von denen jedes zum Empfang eines bestimmten der Zählerausgabesignale betätigbar ist, wobei die Tore selektiv in Übereinstimmung mit den Ausgabesignalen von dem Speicher mit den Hämatokrit-Korrekturfaktoren für einen ausgewählten Hämatokritwert erregbar sind.
4. Teilchenzählvorrichtung, bestehend aus einem Transduktor bzw. Umwandler mit einer Öffnung, durch welche eine teilchenhaltige Flüssigkeit hindurchfließen muß, einer Hilfsvorrichtung, die nach Maßgabe des Durchtritts der Teilchen durch die Öffnung elektrische Impulse liefert, einer Schaltung, die bei gleichzeitigem Durchgang von mehreren Teilchen durch die Öffnung eine Korrektur bewirkt, sowie einer Schaltung für die Ausgabeanzeige der korrigierten Teilchenzahl, gekennzeichnet durch

eine Zählvorrichtung, die in Abhängigkeit von der von dem G-leichzeitigkeitsfehler befreiten Teilchenzahl eine Yielzahl von Ausgabesignalen erzeugt, von denen jedes ausgewählten unterschiedlichen Prozentsätzen der von dem Gleichzeitigkeitsfehler befreiten Teilchenzahl entspricht,

einen Speicher, in welchem Daten, die Hämatokrit-Korrekturfaktoren für einen Bereich verschiedener Hämatokritwerte entsprechen, gespeichert sind und welcher in Abhängigkeit von einem Eingabekode in Punktion tritt und eine ausgewählte Vielzahl von erregenden Signalen liefert,

eine Eingabevorrichtung, die den Eingabekode an den Speicher liefert und einen ausgewählten Hämatokritwert darstellt,

mehrere Tore, von denen jedes durch entsprechende Signale des Speichers erregbar ist und eines der Zählerausgabesignale

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empfangen kann, und

Ausgabetore, dl^die Ausgabesignale von. den erregten unter der Vielzahl von Toren empfangen und zur Lieferung eines Ausgabesignales in !Funktion treten können, welches einem ausgewählten Prozentsatz der von dem Gleichzeitigkeitsfehler "befreiten iDeilchenzahl darstellt und die korrigierte Teilcheaaahl ist.

Für J. T. Baker Chemical Company,

Thill]

Dr.H.
Hechti

isburg, N. J., Y.St.A.

Ir.Beil anwalt

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