DE2802033C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Aggregationsgeschwindigkeit von roten Blutkörperchen in Blut - Google Patents

Description

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werden. hend für die Rotation der Küvette angegeben ist, kann

Die drehbar ausgebildete Seitenwand der Küvette mittels eines solchen Rotationskörpers auch durch entbringtnämlich eine Reihe von Dichtungsprobiemen mit sprechend schnelle Rotation eine kräftige Durchmisich, die insbesondere dann sehr schwerwiegend sind, schung der Blutprobe vor Beginn der Messung erzielt wenn das Ver fahren halb- oder vollautomatisch durch- 5 werdea Neben dieser Schnellrotatipn kann die Durchgeführt werden soll. mischung der Blutprobe vor Beginn der Messung auch

In Fortentwicklung der älteren Erfindung wurde nun- durch Injektion mit einer Spritze oder ^aittels eines

mehr festgestellt, daß die für das erfindungsgemäße Pumpenaggregates erfolgen.

Verfahren notwendige Durchmischung zur Verhinde- Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte rung der Sedimentation und Erhöhung der Trefferquo- io Blutprobe kann mit oder ohne gerinnungshemmendem ten der Erythrozyten auch dadurch erreicht werden Mittel eingesetzt werden, weil der Meßvorgang normakann, daß die Küvette fßr die Messung nur unvollstän- lerweise sehr schnell verläuft (in der Regel ca. 60 Sekundig mit der Blutprobe gefüllt wird und die Blutprobe den).

während der Messung durch langsame Rotation der Kü- Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, die Mesvette um eine horizontale Achse einer Scherbewegung 15 sung in der Weise durchzuführen, daß die Transmission unterworfen wird. Während der langsamen Drehung in Abhängigkeit von der Zeit bestimmt wird. Es wird der Küvette steht immer ein Blutspiegel in der Küvette also in der Regel die Transmissionsänderung im Verlauf und die Küvettenwände verursachen somit durch die von 60 Sekunden bestimmt und zweckmäßig auch di-Drehbewegüng ein ständiges Umwälzen des Blutes. Ei- rekt mittels eines Schreibers grafisch dargestellt ne solche Rotation reicht aus, um die notwendige Scher- 20 Der Meßvorgang, d. h. die Registrierung der Transbewegung im Blut zu erzeugen und um so die Sedimen- mission beginnt üblicherweise sofort nach Beendigung tation des Blutes während der Messung auszuschließen. des Einspritzens der Blutprobe in die Küvette oder aber Die Drehgeschwindigkeit kann dabei in gleicher Weise nach dem Umschalten des in der Küvette vorgesehenen wie bei dem älteren Verfahren zur Erzeugung der Rotationskörpers von der hohen auf die geringe Ge-Scherbewegung 0,1 bis 20 Umdrehungen pro Minute, 25 schwindigkeit Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitzweckmäßig etwa 2 Umdrehungen pro Minute, betra- spanne (in der Regel 60 Sekunden) wird die Messung gen. ' dann automatisch beendet

Der lichte Abstand zwischen den beiden Seitenwän- Unter Verwendung des Rotationskörpers in der Küden der Küvette kann bei dieser Ausführurtgsform wie vette läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren leicht auch bei den nachfolgenden Ausführungsformen etwa 39 vollautomatisch durchführen und damit für Serienbe-0,1 bis 2 mm betragen, das bedeutet also, daß die unter- Stimmungen einsetzen, indem die Einfüllung der Blutsuchte Blutprobe in einer Dicke von 0,1 bis 2 mm vor- proben, das Dispergieren, das Messen unter Scherbeweliegt. Der bevorzugte Bereich liegt indessen bei etwa gung, das Ablassen der Blutproben und das Spülen der 1 mm. Küvette sowie das Trockenblasen der Küvette vollauto-

Ein solchermaßen gekennzeichnetes Verfahren er- 35 matisch erfolgen.

weist sich als besonders brauchbar für kleine Taschen- Durch die Kürze der Meßzeit kann daher das bisher

geräte, bei denen die Blutprobe beispielsweise in söge- außerordentlich langwierige Verfahren zur Bestim-

nannte Einmalküvetten eingefüllt wird, die dann nach mung der Blutsenkung auf eine ganz geringe Zeitspanne

Gebrauch einfach weggeworfen werden. reduziert und gerade in großen Kliniken die Blutsen-

Solche Einmalküvetten können beispielsweise aus 40 kung vollautomatisch, sozusagen am Fließband durchKunststoff bestehen und mit einer vorzugsweise eine geführt werden.

gummielastische Abdeckung aufweisenden Öffnung Die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend

versehen sein, die beispielsweise mittels einer Injek- beschriebenen Verfahrens besteht gemäß der vorlie-

tionsspritze zum Einfüllen des Blutes durchstochen wer- genden Erfindung aus einem Photometer und einer im

den kann. Die in der Küvette enthaltene Luft kann dabei 45 horizontalen Strahlengang des Photometers angeord-

entweder durch die Einstichstelle entweichen oder es neten, die Probe enthaltenden Küvette und sie ist da-

kann auch eine zweite, vorzugsweise mit einer Gaze- durch gekennzeichnet, daß die Küvette um eine parallel

haut verschlossene Entlüftungsöffnung vorhanden sein. zu den Lichtstrahlen verlaufende Achse drehbar ausge-

Das Entlüftungsproblem kann auch dadurch gelöst wer- bildet ist. Der Antrieb der Küvette kann an sich in belie-

den, daß ein kleiner Gummipfropfen an der Küvette 50 biger Weise erfolgen, zweckmäßig geschieht dies je-

vorgesehen wird, der sich bei dem Einfüllen blasenför- doch mittels eines Elektromotors unter Zwischenschal-

mig ausdehnt und die Luft aufnimmt Über das Einstich- tung eines entsprechenden Reduziergetriebes,

loch kann anschließend die Luft dann entweichen. Die Drehgeschwindigkeit liegt im Bereich von 0,1 bis

Das Injizieren mit einer Injektionsspritze hat sich für 20 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise beträgt sie

die Erzielung einer kräftigen Durchmischung der Blut- 55 etwa 2 Umdrehungen pro Minute,

probe als sehr vorteilhaft erwiesen. Selbstverständlich Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwen-

können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Er- dete Küvette ist zweckmäßig allseitig geschlossen und

zielung einer kräftigen Durchmischung auch andere mit mindestens einer durch elastisches Material ver-

Mischverfahren Anwendung finden. schlossenen Einfüllöffnung versehen. Wenn die Küvette, Gemäß einer anderen besonders vorteilhaften Aus- 60 statt wie es üblich ist, aus uias, aus Kunstsroff geicriigi

führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ist, dann kann die Einfüllöffnung beispielsweise als eine

die Blutprobe während der Messung unter langsamer verjüngte Wandungsstelle ausgebildet sein, bei der eine

Rotation der Küvette mittels eines darin vorgesehenen sogenannte dünnwandige Fischhaut aus dem gleichen Rotationskörpers einer Scherbewegung unterworfen. Material wie die Küvette selbst diese Einfüllöffnung Ein solcher Rotationskörper kann an sich eine beliebi- 65 verschließt. Mittels einer Injektionsspritze läßt sich die-

ge Form aufweisen und von außen angetrieben werden. se Fischhaut leicht durchstechen und die zu untersu-

Während die Rotationsgeschwindigkeit eines solchen chende Blutprobe unter kräftiger Durchmischung in die Rotationskörpers etwa die gleiche ist, wie sie vorste- Küvette einfüllen.

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Gemäß der anderen vorteilhaften Ausführungsform ordnet, die hinter der Küvette 4 auf die Fotozelle 8

der vorliegenden Erfindung weist die in der erfindungs- auftreffen und die dabei erzeugten elektrischen Signale

gemäßen Vorrichtung für die Aufnahme der zu untersu- werden mittels des Schreibers 9 nach entsprechender

chenden Blutprobe verwendete Küvette einen Rota- Verstärkung aufgezeichnet.

tionskörper auf, der von einem Motor antreibbar ist. 5 In Fig. 3 ist die rotierbar ausgebildete Scheibenkuvet-

Der Antrieb, der zweckmäßig von außerhalb der Küvet- te nochmals vergrößert schematisch dargestellt und

te aus erfolgt, kann zweckmäßig mittels einer magne- auch der Füllungsgrad dieser Scheibenküvette ist aus

tischen Kupplung durch das Wandmaterial der Küvette dieser Darstellung ersichtlich.

hindurch erfolgen. Zu diesem Zweck ist der Rotations- Das Einfüllen erfolgt über die mit einer Fischhaut

körper teilweise ferromagnetisch ausgebildet, er enthält 10 überzogene Einfüllöffnung 10, die mittels einer Injek-

beispielsweise in Glas oder inertem Kunststoff einge- iionsspritze durchstochen werden kann,

schlossen ein Weicheisenstäbchen und kann dann ahn- Auf der gegenüberliegenden Seite der Küvette kann

lieh einem sogenannten Magnetrührer von außen mit- eine mit Kapiilaröffnungen versehene zweite Öffnung

tels einem an der Küvettenwand vorbeirotierenden Ma- vorgesehen sein, durch die die in der Küvette enthaltene

gneten, der von einem Elektromotor mit entsprechen- 15 Luft entweichen kann.

der Drehzahl angetrieben wird, in Rotation versetzt Statt eines Fischhautverschlusses, der einstückig mit

werden, der Küvette ausgebildet ist, kann auch ein nachträglich

Eine solchermaßen gekennzeichnete Ausführungs- eingesetzter Verschluß mit einem gummielastischen form der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch Material verwendet werden, der ebenfalls von der Inbesondere Vorteile aus. . 20 jektionsspritze durchstochen werden kann.

Zunächst einmal werden die mit einer rotierenden Durch diese unter Druck erfolgende Injektion des

Küvettenwand verbundenen Dichtungsprobleme völlig Blutes in die scheibenförmige Küvette erfolgt eine kraf-

ausgeschaltet Der im Inneren der Küvette angeordnete tige Durchmischung des Blutes, so daß sogleich nach

Rotationskörper kann von außen mit einer beliebigen dem Einsetzen der Küvette in den Strahlengang der

Drehzahl gedreht werden. Das heißt, je nach Bedarf 25 Lampe 7 mit der Messung begonnen werden kann, wo-

kann auch die in die Küvette eingefüllte Blutprobe bei die Küvette mit Hilfe des Motors 1 in langsame

durch schnelles Rotieren des Rotationskörpers kräftig Rotation versetzt wird.

durchmischt werden, ohne daß hierfür besonders auf- Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der

wendige Maßnahmen notwendig sind. erfindungsgemäßen Vorrichtung findet eine Scheiben-

Die Drehzahl des Rotationskörpers für die kräftige 30 küvette 11 Anwendung, die fest im Strahlengang der

Durchmischung vor Beginn der Messung liegt etwa zwi- Lampe 7 angeordnet ist und mit einer Zuführungsoff-

sehen 20 und 200 Umdrehungen pro Minute; für die nung 12 und einer Ablauföffnung 13 versehen ist. Im

anschließende Messung im Bereich von 0,1 bis 20 Um- Inneren der Scheibenküvette 11 ist ein Rotationskörper

drehungen pro Minute, vorzugsweise bei etwa 2 Um- 14 vorgesehen, der Profilierungen 15 zur Unterstützung

drehungen pro Minute. 35 der Scherbewegung aufweist und weiterhin zum An-

Der Rotationskörper ist zweckmäßig als flache Schei- trieb ferromagnetischer Bereiche 16 und 17 aufweist. An

be ausgebildet und weist zur Unterstützung der Scher- dem vom Motor 1 über das Zahnradritzel 2 angctriebe-

bewegung der Blutprobe Profilierungen auf, die entwe- nen Zahnrad 3 sind Magnetkörper 18 und 19 vorgese-

der erhaben ausgebildet sind oder aber Vertiefungen im hen, die durch die Küvette hindurch auf die ferromagne-

Rotationskörper darstellen. 40 tischen Bereiche des Rotationskörpers einwirken und

Ähnliche Profilierungen können auch auf der dem bei sich drehendem Zahnrad 3 ebenfalls in Rotation

Rotationskörper gegenüberliegenden Küvettenwand versehen.

vorgesehen sein, wodurch die Scherbewegung wesent- Der Motor 1 ist zweckmäßig mit zwei verschiedenen

lieh unterstützt wird. Drehzahlbereichen ausgestattet, so daß durch Dioße

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Aus- 45 elektrische Umschaltung zunächst eine hohe Rotations-

führungsbeispiele wird nachfolgend die erfindungsge- geschwindigkeit eingestellt werden kann, durch die die

mäße Vorrichtung zur Messung der Aggregationsge- in die Küvette eingefüllte Blutprobe kraftig durchmischt

schwindigkeit der roten Blutkörperchen im Blut näher wird und dann durch Umschaltung in die langsame Ro-

erläutert. In den Zeichnungen zeigt tationsgeschwindigkeit der eigentliche Meßvorgang

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs- 50 durchgeführt werden kann. Dieser Meßvorgang erfolgt

gemäßen Vorrichtung mit drehbar angeordneter Schei- dabei in gleicher Weise wie bei der m Fig. 1 dargestell-

benküvette ^ten Ausführungsform.

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungs- In Fig. 4 ist eine Scheibenküvette im geöffneten Zugemäßen Vorrichtung mit einer einen magnetisch be- stand dargestellt, das heißt, die eine Seitenwand ist abtriebenen Rotationskörper aufweisenden Scheibenkü- 55 genommen, so daß die auf der rückwärtigen Seitenwand _vette vorgesehenen Profilierungen 20 erkennbar sind.

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer mit Ein- In Fig. 5 ist die abgenommene Seitenwand dargestellt

füllöffnung versehenen rotierbaren Scheibenküvette, und die auf dieser Seitenwand vorgesehenen Profilie-

Fig. 4 die Seitenansicht einer geöffneten rotierbaren rangen 21 sind ebenfalls erkennbar.

Scheibenküvette, 60 ;

Fig. 5 die mit Profilierungen versehene abgenomme- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ne Seitenwand der Scheibenküvette nach Fig. 4.

Die in Flg. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung
weist eine von einem Motor 1 über ein Zahnradgetriebe
2,3 angetriebene Scheibenküvette 4 auf, die mit 65
Hilfe der auf dem Zahnrad 3 vorgesehenen Gummiblök-.
ke 5,6 festgeklemmt wird. Sie ist dabei im Strahlengang
der von der Lampe 7 kommenden Lichtstrahlen ange-

Claims (12)

&igr; 2 Patentansprüche Profilierungen versehen ist 13. Vorrichtung nach einem.der Ansprüche 6 bis 12,

1. Verfahren zum Messen der Aggregationsge- dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette aus schwindigkeit von roten Blutkörperchen in Blut Kunststoff besteht und mit einer vorzugsweise eine mittels Hindurchleiten des Lichtstrahls eines Pho- 5 gummielastische Abdeckung aufweisenden Einfülltometers durch eine Küvette, bei dem die Blutpro- Öffnung versehen ist

be während der Messung einer Umwälzbewegung 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette ganz aus die Küvette für die Messung nur unvollständig mit Kunststoff besteht, allseitig geschlossen ist und mit der Blutprobe gefüllt wird und die Blutprobe wäh- io einer als verjüngte Wandungsstelle ausgebildeten rend der Messung durch langsame Rotation der Einfüllstelle versehen ist
Küvette um eine horizontale Achse einer Scherbewegung
unterworfen wird. Beschreibung

2. Verfahren zum Messen der Aggregationsgeschwindigkeit
von roten Blutkörperchen ip Blut 15 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der mittels Hindurchleiten des Lichtstrahls eines Pho- Aggregatjonsgeschwindigkeit der roten Blutkörpertometers durch eine Küvette, bei dem die Blutpro- chen in Blut durch Messen der Intensitätsänderung eibe während der Messung einer Umwälzbewegung nes auf die Blutprobe auftreffenden und die Probe wieunterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die der verlassenden Lichtstrahles.

Blutprobe während der Messung unter langsamer 20 Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Gewin-Rotation der Küvette mittels eines darin vorgese- nung von Meßwerten, die der Blutsenkung nach Wehenen Rotationskörpers einer Scherbewegung un- stergreen entsprechen, sowie eine Vorrichtung zur terworfen wird. Durchführung dieses Verfahrens.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, Die Erfindung stellt dabei eine Weiterentwicklung dadurch gekennzeichnet, daß die Blutprobe zur 25 der in dem eigenen älteren Patent 27 07 962 beschriebevollständigen Dispergierung der Blutkörperchen nen Erfindung dar.

unter Druck in die Küvette injiziert wird. In diesem eigenen älteren Patent haben die Anmelder

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- ein Verfahren zum Messen der Aggregationsgeschwinkennzeichnet, daß die Intensitätsänderung des digkeit von roten Blutkörperchen in Blut, sowie eine durch die Blutprobe hindurchtretenden Lichtstrah- 30 Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beles gemessen wird. schrieben, womit Meßwerte erhalten werden, die ohne

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- weiteres mit den Blutsenkungswerten nach Westerkennzeichnet, daß die Intensitätsänderung des von green vergleichbar sind.

der Blutprobe reflektierten Lichtstrahles gemessen Dieses ältere Verfahren arbeitet mittels Hindurchlei-

wird. 35 ten des Lichtstrahles eines Photometers unter Bewe-

6. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren gung der in einer Küvette enthaltenen Probe durch Ronach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, aus einem tation einer Begrenzungswand der Küvette, wobei die Photometer und einer im horizontalem Strahlen- Probe während der Messung von einer drehbar ausgegang des Photometers angeordneten, die Probe bildeten Seitenwand einer planparallelen Küvette einer enthaltenden Küvette, dadurch gekennzeichnet, 40 Umwälzbewegung (Durchmischung) um eine horizondaß die Küvette um eine parallel zu den Lichtstrah- tale Achse unterworfen wird.

len verlaufende Achse drehbar ausgebildet ist Durch diese Umwälzbewegung wird die von den An-

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- meidern als Fehlerquelle erkannte Sedimentation der zeichnet, daß die Küvette von einem Elektromotor Blutkörperchen eliminiert, so daß dadurch ein wesentlimit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 20 U/min. 45 eher Fehler der früheren Meßverfahren ausgeschlossen antreibbar ausgebildet ist. wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- In Fortentwicklung dieses älteren Verfahrens und der zeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der Küvette dafür verwendeten Vorrichtung haben die Anmelder 2 U/min, beträgt nunmehr anhand umfangreicher Versuche festgestellt,

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 50 daß die Reproduzierbarkeit des vorgenannten Verfahdadurch gekennzeichnet, daß die Küvette allseitig rens zur Messung der Aggregationsgeschwindigkeit der geschlossen und mit mindestens einer durch elasti- roten Blutkörperchen in Blut durch Messung der Intensches Material verschlossenen Einfüllöffnung ver- sitätsänderung in Abhängigkeit von der Zeit eines auf sehen ist. die Blutprobe auftreffenden und die Probe wieder ver-

10. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren 55 lassenden Lichtstrahles wesentlich verbessert und vernach einem der Ansprüche 2 bis 5, aus einem Pho- einfacht werden kann.

tometer und einer im horizontalen Strahlengang Es hat sich dabei gezeigt, daß die Messung sowohl als

des Photometers angeordneten, die Probe enthal- Transmissionsmessung als auch als Reflektionsmessung

tenden Küvette, dadurch gekennzeichnet daß die ausgeführt werden kann.

Küvette einen Rotationskörper aufweist, der von 60 Das heißt, es kann einmal die Intensitätsänderung des

einem Motor antreibbar ist. durch die Blutprobe hindurchtretenden Lichtstrahles

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge- gemessen werden, und zum anderen kann auch die Inkennzeichnet, daß der in der Küvette angeordnete tensitätsänderung des von der Blutprobe reflektierten Rotationskörper von außen über magnetische FeI- Lichtstrahles gemessen werden, wobei der Auftreffwinder antreibbar ist. 65 kel zur Küvettenebene vorzugsweise bei etwa 45° liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge- Zur Eliminierung von Temperatureffekten kann die kennzeichnet, daß der Rotationskörper zur Unter- Blutprobe während der Messung mittels eines Tempestützung der Scherbewegung der Blutprobe mit riermediums auf einer konstanten Temperatur gehalten