DE8120415U1 - Geraet zum erfassen und messen der blutgerinnungszeit mit einem zur aufnahme der messkuevette dienenden temperierbaren metallblock, einer ruehreinrichtung und einer lichtoptischen truebungsmesseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit mit einem zur Aufnahme der Meßküvette dienenden temperierbaren Metallblock, einer Rühreinrichtung und einer lichtoptischen Trübungsmeßeinrichtung.

Zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit, die von den jeweils im Blut vorhandenen Blutfaktoren abhängt, sind bereits verschiedene Verfahren und Geräte bekannt geworden. Nach der Häkchenmethode nach Schnittger Gross werden während der Messung kleine Häkchen gegensätzlich bewegt. Bei Eintritt der Blutgerinnung kommt es zu einer Leitfähigkeitsänderung, die gemessen wird und zum automatischen Abschalten des Gerätes führt. Nach diesem Verfahren arbeitende Geräte sind zwar sowohl für Plasma wie auch für Vollblut anwendbar, ermöglichen aber keinen automatischen Start. Darüberhinaus können die Häkchen brechen oder verbiegen sowie durch Kontamination falsche Zeiten bestimmt werden.

Es ist auch bekannt, die Blutgerinnungszeit durch Messung der sich bei der Gerinnung verändernden Viskosität zu ermitteln. Bei einem nach diesem Verfahren arbeitenden Gerät schwingt ein Kunststoffplättchen mit konstanter Frequenz im Plasma. Bei Gerinnung ergibt sich eine Frequenzverschiebung, die eine Abschaltung des Gerätes bewirkt. Von Vorteil ist hierbei, daß das Gerät sowohl für Plasma und Vollblut anwendbar ist und einen automatischen Start ermöglicht. Nachteilig ist jedoch die große Empfindlichkeit des Gerätes gegenüber Erschütterungen sowie der Umstand, daß im pathologischen Bereich die Unempfindlichkeit des Gerätes zu groß ist.

Bei den am häufigsten verwendeten Geräten erfolgt die Ermittlung der Blutgerinnungszeit jedoch durch Messung der bei einer Blutgerinnung einsetzenden Trübung der Probe, wobei meist

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is lichtoptische Systeme mit einer konstanten Lampenspannung

und einem Fotoverstärker mit Abschaltlogik Anwendung finden.

Diese Geräte ermöglichen einen automatischen Start, verhindern eine Kontamination und weisen darüberhinaus keine beweglichen Teile auf. Von Nachteil ist jedoch, daß wegen der bei einer Gerinnung einsetzenden geringen Trübungsänderung eine hohe Verstärkung realisiert werden muß. Diese hohe Verstärkung führt zwangsläufig zu verschiedenen Störeinflüssen, so zum Beispiel zu einer hohen Empfindlichkeit gegen Fremdlicht. Messungen mit Caolin-stabilisierten Reagenzien sind nicht möglich, weil das Caolin sich während der Messung absetzt und dieses Sedimentieren zur Abschaltung des Gerätes führt. Messungen mit einem Oxalat-Plasma sind ebenfalls nicht möglich, weil es hierbei zu Zwischentrübungen kommt, die ebenfalls ein frühzeitiges Abschalten bewirken.Darüberhinaus sind diese Geräte stark erschütterungsempfindlich. Um mittels Geräten mit lichtoptischen Systemen verschieden trüben Reagenzien oder Plasmen verarbeiten zu können, sind Umschalter erforderlich, mit denen die Verstärkung nachgestellt werden kann. Bei zu trüben Reagenzien oder Plasma sind diese Geräte oft nicht mehr anwendbar, da der optimale Arbeitspunkt des Lichtaufnehmers durch den zu stark abgedunkelten Lichtweg nicht mehr erreicht werden kann. Darüberhinaus reicht die Empfindlichkeit der Geräte im pathologischen Bereich im allgemeinen nur bis etwa 25 % Quick.

Um diese Nachteile der lichtoptischen Systeme zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worder, zusätzlich ein magnetisches Mischsystem sowie eine automatische Lampenspannungsregelung einzuführen. Der Vorteil des magnetischen Meßsystems besteht darin, daß bei Eintritt der Gerinnung die Fibrinfäden aktiviert

werden und sich zusammenziehen. Dieses bewirkt eine große Trübungsänderung, die keine hohe Verstärkung erfordert. Durch das während der Messung anhaltende ständige Mischen der Probe wird darüberhinaus die Messung vergleichmäßigt. Aber auch diese Geräte weisen verschiedene Nachteile auf. So beansprucht der Mischstab bei einigen Meßmethoden die Probe so stark, daß es zu großen Zeitverschiebungen kommen kann. Bei Zugabe von Plasma in eine Meßküvette mit Mischstab kommt es häufig zu Lufteinschlüssen, da der Mischstab an der Küvettenwandung einen Hohlraum bildet. Dieser Luftraum kann während der Messung als aufsteigende Luftblase eine Störung des Meßvorgangs bewirken und zur Abschaltung des Gerätes führen. Aufgrund der geometrisch kleinen Formen sind Mischstäbe auch schwer zu vereinzeln, so daß deren Verwendung eine besondere manuelle Tätigkeit der die Messung durchführenden Person erfordert.

Eine Lampenspannungsregelung hat grundsätzlich den Vorteil, daß der Arbeitspunkt des Fotoaufnehmers über einen großen Trübungsbereich relativ konstant bleibt. Aus diesem Grunde wird im allgemeinen kein Umschalter für die Empfindlichkeit benötigt. Bei den bekannten Geräten ist aber von Nachteil, daß die Betriebsspannung bei klaren Reagenzien allgemein bei ca. 20 % der Nennspannung liegt. Dies bedeutet, daß die Lichtquelle fast dunkel ist. Trotz geringer Verstärkung sind daher die Fremdlichteinflüsse sehr hoch, so daß mit einer Lichtschutzkappe gearbeitet werden muß, um Fehlmessungen zu vermeiden. Da bei verschieden trüben Proben die Verstärkung gleich groß ist, kommt es bei klaren Reagenzien leicht zu Fehlmessungen, da die Differenz der Trübangsänderung nicht zum Abschalten des Gerätes ausreicht. Alle bekannten lichtoptischen Systeme arbeiten mit einer Standardküvette, von

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ca. 10 mm 0. Bei Einfüllen von 100 bzw. 200 μΐ besteht ferner ein großer Nachteil darin, daß der Flüssigkeitsspiegel sich bei vielen Geräten entweder im unteren oder im oberen Bereich des Lichtweges befindet. Hierdurch werden definierte optische Werte verhindert, so daß es bei kleinsten Schwankungen auf dem Flüssigkeitsspiegel zu Selbststarts kommen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Gerät zu schaffen, daß bei einfacher Handhabung der Meßküvetten eine sichereErmittlung der Blutgerinnungszeit gestattet, ohne daß die Gefahr von Fehlmessungen durch unkontrollierte Verwirbelungen in der Probe oder durch durch die Küvettenöffnung eintretendes Fremdlicht besteht.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale

a) Die Rühreinrichtung ist in an sich bekannter Weise als Magnetrühreinrichtung ausgebildet, die sich unterhalb des zur Aufnahme der Meßküvette dienenden Meßkanals in dem Metallblock befindet.

b) In der Meßküvette befindet sich als Rührglied eine mit der Magnetrühreinrichtung in magnetische Wirkverbindung bringbare Metallkugel.

c) Die Meßküvette ist mittels einer Klemmeinrichtung in dem Meßkanal gehalten.

d) Die Meßküvette befindet sich im lichtoptischen Strahlengang einer an sich bekannten lichtoptischen Abtasteinrichtung, deren Lichtquelle mit einer Betriebsspannung beaufschlagt ist, die mindestens halb so groß wie die Nennspannung ist und deren Lichtempfänger mit einer Meßwerteinheit verbunden ist.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben und im folgenden anhand des in den Zeichnungen beispielsweise dargestellten Gerätes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Gerätes in einer perspektivischen Darstellung

Fig. 2 das Gerät nach Fig. 1 im Schnitt A-A

Fig. 3 die Halterung der Meßküvette als Einzelheit in einer vergrößerten Darstellung

Fig. 4 das Blockschaltbild eines weiteren Gerätes nach der Erfindung.

Das in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Gerät 1 zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit weist ein in einem Gehäuse 2 zusammengefaßtes Bedienteil 3 und Meßteil 4 auf. An dem Bedienteil 3 ist ein Bedienfeld 9 ausgebildet, daß beispielsweise Druck- oder Wipptasten aufweisen kann. Ferner ist in der Sichtebene des Bedienteils 3 ein Anzeigefeld 10 vorgesehen, das vorzugsweise als alphanumerische Anzeige ausgebildet wird. In der Meßfläche 5 des Meßteils 4 sind verschiedene Ausnehmungen ausgebildet, die bis in den temperierbaren Metallblock 11 geführt sind. Diese Ausnehmungen dienen als Vorwärmer 6 für Küvetten mit Plasma sowie als Vorwärmer 7 für ein Glas mit Reagenzien. Ferner ist in der Meßfläche 5 der Meßkanal 8 für die jeweils zu untersuchende Meßküvette 17 vorgesehen. Für die Energieversorgung des Gerätes 1 ist ferner ein Anschlußteil 33 ausgebildet, durch das ein Netzanschluß möglich ist. Das Gerät 1 kann auch mit einem nicht näher dargestellten Akku betrieben werden.

a In Fig. 2 ist verdeutlicht, daß in dem Metallblock 11 eine Heizung 12 angeordnet ist, die vorzugsweise als elektrische Heizung ausgebildet ist. Durch diese Heizung 12 wird der Metallblock 11 gleichmäßig temperiert, so daß die in den Vorwärmern 6, 7 sowie dem Meßkanal 8 befindlichen Küvetten gleichmäßig temperiert werden. Beidseitig des Meßkanals 8 ist jeweils ein Lichtempfänger 14 und eine Lichtquelle 15 einer lichtoptischen Abtasteinrichtung 13 vorgesehen. Unterhalb des Bodens des Meßkanals 8_f in den eine Meßküvette 17 eingeführt ist, befindet sich eine Magnetrühreinrichtung 16 mit einem in bekannter Weise ein magnetisches Drehfeld erzeugenden oder mit einem einen horizontal rotierenden Dauermagneten aufweisenden Antriebsglied 24. (Fig. 2 und 3). Auf dem Boden der Meßküvette 17 befindet sich eine Metallkugel 23, die durch Wirkeingriff des Antriebsglieds 24 in Rotation versetzt werden kann. Durch die Rotation der Metallkugel 23 erfolgt dann die durch Mischung der in der Meßküvette 17 befindlichen Probe.

Zur Halterung der Meßküvette 17 in dem Meßkanal 8 ist eine besondere Klemmeinrichtungi8 vorgesehen. Diese besteht aus einem Klemmglied 19, das beispielsweise kugelförmig ausgebildet sein kann. Das Klemmglied 19 ist mit einer Druckfeder 20 verbunden, die wiederum mit einer Stellschraube 21 in Verbindung steht. Die Stellschraube 21 mit der Druckfeder 20 und dem Klemmglied ist in eine horizontal in dem Metallblock 11 ausgebildete Gewindebohrung 22 eingeschraubt, wobei das Klemmglied 19 unter der Spannung der Druckfeder 20 an der Wandung der Meßküvette 17 anliegt. Diese ist hierdurch fest in dem Meßkanal 8 gehalten, ohne daß das Einführen und Herausziehen der Meßküvette 17 aus dem Maßkanal 8 beeinträchtigt wird. Die Klemmeinrichtung 18 ist so angeordnet, daß der lichtoptische Strahlengang 32 der lichtoptischen Einrichtung 13 nicht beeinträchtigt wird.

Der zum Beispiel als Fotozelle ausgebildete Lichtempfänger 14 ist über einen Verstärker 25 und einen Transmissionsabgleicher

mit der Meßwerteinheit 27 verbunden, die gleichzeitig mit der Lichtquelle 15 in Wirkverbindung steht. Die Meßwerteinheit 27 regelt die Lampenspannung und ist zur Anpassung des Geräts 1 an die jeweils zu messende Probe über das Bedienfeld 9 einstellbar. Ausgangsseitig ist die Meßwerteinheit 27 mit dem Anzeigefeld 19 verbunden. Die Meßwerteinheit 27 kann auch mit einer Rechner- und Verarbeitungseinheit 29 verbunden sein. Diese Rechner- und Verarbeitungseinheit 29 besteht aus einem Rechner 30, der ausgangsseitig mit dem Anzeigefeld 10 sowie ggf. zusätzlich einem Drucker 31 verbunden ist. Der Rechner 30 ermöglicht es, ausgehend von den durch die Messung ermittelten Daten, die jeweiligen Blutkennwerte auszurechnen, zu speichern und ggf. mit weiteren Diagnosedaten zu mischen und zu vergleichen

Es ist auch möglich, das Gerät 1 so zu ergänzen, daß eine Messung der Aggregation möglich ist, so daß aus den Meßwerten der Probe in der Meßküvette 17 einen Rückschluß auf eine Trombosegefahr zulassende Daten ermittelt werden können. Hierzu muß der Lichtempfänger 14 mit einem einstellbaren Min/Max-Verstärker 36 verbunden werden, an dessen Ausgang ein Linienschreiber 37 angeschlossen ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist es möglich, an die Verbindungsleitung 28 zwischen dem Lichtempfänger 14 und dem Verstärker 25 eine Anschlußbuchse 34 anzuschließen, die sich an der Außenwandung des Gehäuses 2 befinden kann. In die Anschlußbuchse kann der Stecker 35 eines Anschlußkabels 35a gesteckt werden, das mit dem Min/Max-Verstärker 3 6 verbunden ist. Für die Einstellung des Min/Max-Verstärkers 36 ist ein besonderes Stellglied 38 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, den Min/Max-Verstärker 36 mit Linienschreiber 37 in das Gerät 1 zu integrieren. Hierzu ist es lediglich erforderlich, in der Ver-

bindungsleitung 28 einen Umschalter vorzusehen, durch dessen Betätigung der Lichtempfänger 14 mit dem Min/Max-Verstärker 3 6 in Wirkverbindung gebracht wird. Der Anschluß des Verstärkers 25 ist bei diesem Betriebszustand gesperrt.

Durch das bei dem Gerät 1 verwirklichte besondere Magnetmischsystem sowie den geregelten Lichtweg wird eine außerordentlich zuverlässige und genaue Ermittlung der Blutgerinnungszeit möglich. Die bei anderen Magnetmischsystemen vorhandenen Nachteile werden durch die Verwendung einer Metallkugel 23 vermieden. Diese Metallkugel 23 beansprucht die zu messende Probe so wenig, daß Zeitverschiebungen bei dem Trübungsvorgang nicht entstehen. Da die Metallkugel keinen Hohlraum in der Meßküvette 17 bilden kann, können auch keine Luftblasen entstehen und zu Meßfehlern führen. Darüberhinaus ist die Metallkugel 23 sehr leicht zu vereinzeln, was die Handhabung des Gerätes 1 erheblich vereinfacht. Durch den geregelten Lichtweg, bei dem die Lampenspannung nicht unter 50 % der Nennspannung absinken kann, gibt die Lichtquelle 15 so viel Licht ab, daß der Fremdlichtanteil prozentual zu gering ist, um zu Störungen führen zu können. Darüberhinaus ist die Kennlinie der Lampenspannungsänderung so gelegt, daß im unteren Spannungsbereich, also etwa bei 50 % der Nennspannung die Verstärkung größer ist, als im oberen Bereich. Dieses hat zur Folge, daß klare Proben wesentlich sicherer erfaßt werden. Da der lineare Bereich der Lampenspannungsänderung zur Lichthelligkeit wie auch der lineare Bereich des Lichtempfängers 14 voll genutzt werden können, ist der zu messende Bereich zwischen klaren und trüben Proben gegenüber bekannten Geräten wesentlich größer.

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Durch Verwendung einer speziellen Meßküvette 17 mit um z. B. 25 % verminderter Banddicke können auch extreme Messungen mit verdünntem Vollblut mit dem Gerät 1 durchgeführt werden. Hierbei wird vorzugsweise die Meßküvette so ausgebildet, daß bei Zugabe von 100 μΐ der lichtoptische Strahlengang 32 nicht berührt, bei Zugabe von 200 μΐ jedoch überschritten wird. Hierdurch sind stets definierte optische Randbedingungen vorhanden, die einen Selbststart des Gerätes 1 verhindern. Durch zweckmäßige Ausbildung des Öffnungsabschnittes der Meßküvette 17 wird ferner verhindert, daß Fremdlicht durch die Küvettenwandung in den Bereich des lichtoptischen Strahlenganges 32 geleitet wird. Durch die in der Meßwerteinheit 27 vorgesehenen zwei Schwellwertbegrenzungen wird ferner die Gerinnselbildung bei zunehmender Transmission sogleich erkannt. Der Transmissionsabgleicher 26 bewirkt einen automatischen Transmissionsabgleich. Durch diese Ausgestaltungen ist das Gerät 1 für alle Plasmen und Reagenzien für alle Gerinnungs bestimmungen verwendbar.

Claims (11)

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1. Gerät zum Erfassen und Messen der Blutgerinnungszeit mit einem zur Aufnahme der Meßküvette dienenden temperierbaren Metallblock, einer Rühreinrichtung und einer lichtoptischen Trübungsmeßeinrxchtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmaie

,, - a) Die Rühreinrichtung ist in an sich bekannter

Weise als Magnetrühreinrichtung (16) ausgebildet,

C die sich unterhalb des zur Aufnahme der Meßküvette

(17) dienenden Meßkanals (8) in dem Metallblock (11) befindet.

b) In der Meßküvette (17) befindet sich als Rührglied eine mit der Magnetrühreinrichtung (16) in magnetische Wirkverbindung bringbare Metallkugel

(23) .

c) Die Meßküvette (17) ist mittels einer Klemmeinrichtung (18) in dem Meßkanal (8) gehalten.

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d) Die Meßküyette (17) befindet sich im lichtoptischen Strahlengang (32) einer an sich bekannten aus einer Lichtquelle (15) und einem Lichtempfänger (14) bestehenden lichtoptischen Abtasteinrichtung (13).

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang der Lichtquelle (15) und dem Ausgang des Lichtempfängers (14) eine Meßwerteinheit (27) angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerteinheit (27) zwei Schwellwertbegrenzer aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Lichtempfängers (14) und dem einen Eingang der Meßwerteinheit (27) ein Transmissionsabgleicher

(26) angeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ausgang der Meßwerteinheit (27) eine Rechnerund Verarbeitungseinheit (29) angeordnet ist.

6. Gerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (18) ein Klemmglied (19) aufweist, das mittels einer Druckfeder (20) gegen die Wandung der Meßküvette (17) preßbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Druckfeder (20) mittels einer Stellschraube (21) einstellbar ist, die als Halteglied für die Druckfeder (20) und das Klemmglied (19) ausgebildet ist.

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8. Gerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daßiin der Meßfläche (5) des Meßteils (4) in den Metallnlock (11) geführte, als Vorwärmer (6, 7) dienende Ausnehmungen ausgebildet sind, in die Meßküvetten (17) mit Plasma bzw. ein Aufnahmebehälter für das Reagenzmittel steckbar ist.

9. Gerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang des Lichtempfängers (14) ein Linienschreiber (37) mit einstellbaren Min/Max-Verstärker (36) angeordnet ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (2) eine mit der Verbindungsleitung (28) zwischen Lichtempfänger (14) und Verstärker (25) verbundene Anschlußbuchse (34) für den Stecker (35) des Anschlußkabels (35a) des Min/Max-Verstärkers (36) ausgebildet ist.

11. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Min/Max-Verstärker (36) mittels eines mit der Verbindungsleitung (28) zwischen Lichtempfänger (14) und Verstärker (25) verbundenen Umschalters mit dem Lichtempfänger (14) in Wirkverbindung bringbar ist.