CH625624A5

CH625624A5 -

Info

Publication number: CH625624A5
Application number: CH890379A
Authority: CH
Inventors: Stephen Clark Wardlaw; Robert Aaron Levine; James Vincent Massey Iii
Original assignee: Wardlaw Stephen C; Levine Robert A; Massey James V Iii
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1981-09-30
Also published as: MX145210A; NZ183621A; US4077396A; JPS52120896A; SU1168104A3; JPS5715698B2; GB1544337A; SE426268B; ES460989A1; SE7703712L; IT1115959B; US4091659A; AU2388077A; AT362524B; BR7702079A; ES460990A1; ATA234477A; CH624215A5; AU501618B2; FR2346692A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Blutuntersuchung durch Messung des angenäherten Volumens einer Komponente einer mit einem Antikoagulans behandelten Vollblutprobe, wobei man die Probe in einen rohrförmi-30gen Behälter füllt und die Komponenten der Probe durch Zentrifugieren in axial übereinanderliegende Bereiche trennt.

Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt die schnelle visuelle Messung des angenäherten Volumens dieser Komponenten. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck ein Körper verwendet, der 35 nach dem Zentrifugieren in einem Zentrifugenrohr innerhalb der allgemeinen Grenzen des zu messenden Bereiches zu liegen kommt und der die axialen Abmessungen des von diesem Bereich eingenommenen Volumens verlängert.

Die Anwendung verschiedener Methoden zur Messung des 40 Volumens einer Komponente eines Materialgemisches, das zentrifugiert worden ist, um die verschiedenen Komponenten des Gemisches entsprechend ihrer Dichte oder ihrem spezifischen Gewicht in Schichten zu trennen, wurde bereits vorgeschlagen. Diese Methoden fanden insbesondere Anwendung bei der Mes-45 sung verschiedener Komponenten von verschiedenen biologischen Flüssigkeiten, wie beispielsweise Blut.

Der spezielle Blutbestandteil, dessen schnelle und leichte Messung sich als am schwierigsten erwiesen hat, ist die Leukozytenschicht, die aus den verschiedenen Typen von weissen 5oBlutkörperchen und Blutplättchen besteht. In einer zentrifugierten, mit einem Antikoagulans behandelten Vollblutprobe befindet sich die Leukozytenschicht zwischen der Schicht der roten Blutkörperchen und der Plasmaschicht, aber wegen der relativ geringen axialen Ausdehnung der Leukozytenschicht 55fehlte bisher ein schnelles visuelles Verfahren zum Messen der Leukozytenschicht.

Eine Methode zur Bestimmung der Anzahl der weissen Blutkörperchen umfasst die Verwendung eines genau gemessenen Volumens von Vollblut, das genau verdünnt und in eine so optische Zählkammer mit einem gegebenen Volumen gebracht wird. Die verdünnte Blutprobe wird dann mit einem Mikroskop untersucht, und die Leukozyten oder weissen Blutkörperchen werden visuell gezählt. Diese Methode ist zeitraubend, erfordert verhältnismässig teure Einrichtungen und unterliegt der Gefahr 65von Fehlern, die sich aus einer ungenauen Messung der Probe und einer ungenauen Verdünnung der Probe ergeben.

Eine andere Methode für die automatische Messung der Leukozytenzahl einer Blutprobe wurde entwickelt. Die Voll

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blutprobe wird manuell oder automatisch verdünnt, und die weissen Blutkörperchen werden gezählt, indem man entweder die Lichtstreuung an den weissen Blutkörperchen in der Probe beim Passieren einer Kammer nachweist und misst oder die Wirkung der weissen Blutkörperchen auf ein elektrisches Feld beim Passieren einer kleinen Öffnung misst. Diese automatisierten Methoden sind ziemlich genau, aber die erforderlichen Vorrichtungen sind ziemlich teuer. Die Vorrichtungen benötigen auch speziell ausgebildetes Personal.

Auf dem allgemeineren Gebiet der volumetrischen Messung von Komponenten eines Materialgemisches, das mindestens erste und zweite Komponenten verschiedener Dichte aufweist, wurde auch vorgeschlagen, die axiale Abmessung der interessierenden Komponente nach dem Zentrifugieren physikalisch zu vergrössern, um irgendeine weitere Operation mit der Komponente auszuführen. Spezifisch wird in der US-PS Nr. 3 513 976 vorgeschlagen, einen speziell geformten Kolben für die Bestimmung der Leukozytenzahl in einer Vollblutprobe zu verwenden. Der Kolben ist ein Zentrifugengefäss und umfasst einen zentralen verengten Bereich, der wegen seines verringerten Volumens eine schmale vertikale Säule von Leukozyten bildet. Ein Material mit hoher Dichte, wie Quecksilber, muss in diesem Kolben verwendet werden, um die Blutprobe zum Steigen zu bringen, so dass gewährleistet ist, dass die Leukozyten den zentralen verengten Hals des Gefässes einnehmen. Wenn die Leukozyten sich an der richtigen Stelle befinden, werden sie aus dem Gefäss abgesaugt und weiteren Tests unterworfen. Es ist einzusehen, dass ein solcher Kolben schwierig genau geformt werden kann, ziemlich zerbrechlich ist und nicht leicht als Kapillarrohr verwendet werden kann, weil ein Ende geschlossen sein muss, um die Einführung des Quecksilbers in den Kolben zu erleichtern. Dieser Kolben wird somit nur für reltaiv grosse Blutproben und die Gewinnung von Leukozyten aus diesen Blutproben verwendet.

Aus der US-PS Nr. 3 437 266 ist ein weiterer Vorschlag für die Erleichterung der Trennung durch Zentrifugieren bekannt. Diese zuletzt genannte Methode umfasst die Verwendung von dicht gepackten, künstlich hergestellten Mikrokügelchen, die innerhalb eines Zentrifugenrohrs angeordnet sind, um das freie Volumen zu verringern, das in dem Rohr von dem zentrifugierten flüssigen Material eingenommen werden kann. Die Mikrokügelchen bestehen aus einem Kunststoffkern mit einem Metallüberzug, so dass die Gesamtkügelchendichte genau geregelt werden kann. Die Dichten der Kügelchen werden ihrerseits so gewählt, dass eine Vielzahl von Kügelchen in jeder Schicht der zentrifugierten Materialien schwimmen. Somit hat jede der Schichten ihre spezielle Dichte, die gleich der Dichte einer entsprechenden Vielzahl von Kügelchen ist; diese Kügelchen befinden sich wegen des Dichtegradienten des zentrifugierten Gemisches in der speziellen Schicht mit der gleichen Dichte und schwimmen darin. Auf diese Weise wird die axiale Abmessung jeder Schicht verlängert, so dass sie leichter visuell gemessen werden kann. Die Kügelchen mit verschiedenen Dichten können auch verschiedene Farben haben, so dass die verschiedenen Schichten sich noch stärker voneinander abheben. Diese Methode ist mit mehreren Problemen verbunden ; eines derselben bezieht sich auf die Zentrifugierung im allgemeinen, d.h. auf das Problem, wie man die Kügelchen in das Rohr bringen soll, insbesondere wenn das Rohr eine kapillare Grösse hat, während das andere dieser Probleme sich auf die Verwendung der Methode bei der Messung der Leukozytenschicht besteht. Dieses letztere Problem ergibt sich aus den Packungseigenschaften von Kügelchen, weil der resultierende freie Raum, der von der Leukozytenschicht eingenommen werden kann, ca. 33% des ursprünglichen freien Raumes ausmacht, der ohne die Kügelchen vorhanden wäre. Dies bedeutet, dass die axiale Abmessung der Leukozytenschicht in einer zentrifugierten Blutprobe unter Verwendung von Mikrokügelchen allein nur auf etwa das Dreifache erhöht werden kann ; dieser Grad der Erhöhung genügt nicht, um eine einfache, visuelle Messung des Volumens der Leukozytenschicht mit einem annehmbaren Genauigkeitsgrad zu erlauben.

5 Das erfindungsgemässe Verfahren ist im Patentanspruch 1 definiert.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im Patentanspruch 7 definiert.

Um eine schnelle, billige visuelle Methode zur Bestimmung io der Leukozytenzahl in einer mit einem Antikoagulans behandelten Blutprobe zu erhalten, wird weiterhin, vorgeschlagen, mindestens eine axial langgestreckte, ein Volumen einnehmende Masse zu verwenden, die aus einem Material hergestellt ist, das ein solches spezifisches Gewicht hat, dass die Masse auf oder 15 etwas im Bereich aus roten Blutkörperchen in der zentrifugierten Blutprobe schwimmt. Die Masse ist bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung in der Bohrung eines Kapillarrohres angeordnet, wobei ihre Längsachse praktisch mit der Achse der Bohrung des Rohres zusammenfällt, und bildet in 20 Kombination mit der Bohrung des Rohres einen sich axial erstreckenden freien Raum zwischen der Wandung der Bohrung des Rohres und der Aussenfläche der Masse. Das Volumen des freien Raumes ist wesentlich geringer als das freie Volumen der Bohrung in dem Rohr, so dass die axiale Ausdehnung des Leu-25 kozytenbereichs ausgeprägt verlängert wird, wenn der Leukozytenbereich während und nach der Zentrifugierung in dem freien Raum angeordnet ist.

Die geometrische Form der Masse kann in weitem Umfang variieren, wie im folgenden mehr im einzelnen dargelegt wird. 30 Die Masse kann auch in Kombination mit einer Anhäufung von Mikrokügelchen verwendent werden, um die Messung weiter zu verbessern. Ferner kann die Masse für die visuelle Identifizierung von mehreren inneren Bestandteilen des Leukozytenbereichs verwendet werden, wie im folgenden erklärt werden wird. 35 Die Erfindung ermöglicht unter anderem die visuelle Bestimmung der Zahl der allgemeinen Leukozyten und Blutplättchen, welche den Leukozytenbereich in einer Vollblutprobe bilden, und zwar unter Verwendung eines Zentrifugenkapillarroh-res, das eine axial langgestreckte, ein Volumen einnehmende 40 Masse enthält, die selektiv im Leukozytenbereich angeordnet ist und auf dem Bereich aus roten Blutkörperchen in der Blutprobe schwimmt. Für diese Methode kann Wegwerfzubehör verwendet werden, und sie kann durch relativ wenig ausgebildetes Personal schnell in einer Arztpraxis ausgeführt werden. Die Metho-45 de erlaubt auch die Differentialzählung von weissen Blutkörperchen und Blutplättchen. Sie ist verhältnismässig genau und lässt sich billig anwenden.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In der Zeich-50 nung zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung, die für die Bestimmung der Anzahl der Leukozyten oder weissen Blutkörperchen und Blutplättchen verwendbat ist;

55 Fig. 2 eine axiale Schnittansicht eines Kapillarrohres, das nach dem Stande der Technik zum Zentrifugieren von Vollblutproben in ihre Komponenten, d.h. rote Blutkörperchen, weisse Blutkörperchen, Blutplättchen und Plasma, verwendet wird;

Fig. 3 eine axiale Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1, 60 wie sie zur visuellen Bestimmung der Zahl der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen in einer zentrifugierten Vollblutprobe angewendet wird ;

die Fig. 4 bis 6 perspektivische Ansichten verschiedener Abwandlungen des Einsatzes der Vorrichtung von Fig. 1 ; 65 Fig. 7 eine axiale Schnittansicht des modifizierten Einsatzes von Fig. 5 entlang der Linie 7-7 in Fig. 5 ;

Fig. 8 eine axiale Schnittansicht des modifizierten Einsatzes von Fig. 6 ;

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Fig. 9 eine axiale Schnittansicht eines Probenrohres, das eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der Mikrokügelchen oder teilchenförmiges Material mit einer geeigneten spezifischen Dichte zur Abgrenzung der Grenzflächen in Kombination mit einem axial langgestreckten, ein Volumen einnehmenden Körper des in Fig. 1 dargestellten Typs verwendet werden ; und die Fig. 10 und 11 perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen eines Einsatzes, der erfindungsgemäss als ein Volumen einnehmende Masse verwendet werden kann.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung dargestellt, die erfindungsgemäss für die visuelle Bestimmung der angenäherten Zahl der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen in einer Vollblutprobe verwendet werden kann. Die Vorrichtung umfasst ein Kapillarrohr 2 von herkömmlicher Form mit einer durchgehenden Bohrung 4, die an beiden Enden des Rohres 2 offen ist. Eine axial langgestreckte, ein Volumen einnehmende Masse 6 ist innerhalb der Bohrung 4 des Rohres angeordnet. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform hat die Masse 6 die Form eines zylindrischen Einsatzes oder Stopfens, der aus einem Material mit einem vorbestimmten spezifischen Gewicht zusammengesetzt ist, so dass die Masse auf der zentrifugierten Masse von roten Blutkörperchen schwimmt. Wegen seiner Form wird der Einsatz 6 so in der Bohrung 4 des Rohres gehalten, dass die Achsen des Einsatzes und der Bohrung jederzeit zusammenfallen. Der Durchmesser des Einsatzes 6 ist so viel geringer als der Durchmesser der Bohrung 4 des Rohres, das der Einsatz innerhalb der Bohrung 4 des Rohres verschiebbar ist, so dass er während des Zentrifugie-rens der Blutprobe zur Schicht von roten Blutkörperchen sinken und nach dem Zentrifugieren auf der Schicht aus roten Blutkörperchen schwimmen kann.

Der Unterschied zwischen den Durchmessern des Einsatzes 6 und der Bohrung 4 des Rohres bildet einen freien Raum von beschränktem Volumen, der durch die zentrifugierte Schicht von weissen Blutkörperchen und Blutplättchen eingenommen wird. Indem die Grösse des freien Raumes, der für die Leukozytenschicht zur Verfügung steht, verringert wird, wird die scheinbare Höhe oder Dicke der Leukozytenschicht gegenüber derjenigen verlängert, die bei einer nicht verengten Bohrung des Kapillarrohres erhalten würde. Schwankungen des Volumens der Leukozytenschicht von Probe zu Probe werden somit vergrös-sert, so dass man visuell feststellen kann, ob die Zahl der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen hoch, niedrig oder durchschnittlich ist. Diese allgemeine Bestimmung kann dann verwendet werden, um anzuzeigen, ob weitere verfeinertere Tests erforderlich sind. Es ist einzusehen, dass der Grad der Verlängerung der Höhe der Leukozytenschicht variiert werden kann, indem man den Unterschied zwischen den Durchmessern des Einsatzes 6 und der Bohrung 4 des Rohres variiert. Verlängerungsfaktoren im Bereich von 4 bis 20 können erhalten werden. Z.B. Iässt sich ein Verlängerungsfaktor von 9 leicht erhalten. Es ist einzusehen, dass diese scheinbar'; Verlängerung der Leukozytenschicht auf der Tatsache beruht, dass der Einsatz 6 ein Volumen innerhalb des Rohres benachbart der Schicht aus roten Blutkörperchen einnimmt und somit das freie Volumen, das für die Leukozytenschicht zur Verfügung steht, um einen Faktor von 0,75 oder mehr verringert.

Fig. 2 zeigt ein Kapillarrohr 4, das eine Blutprobe enthält, die durch Zentrifugieren in ihre Komponenten aufgetrennt worden ist. Es ist ersichtlich, dass das untere Ende der Bohrung des Rohres vor dem Zentrifugieren durch ein Stückchen Ton,

Wachs oder dergleichen abgedichtet worden ist. Die Schicht aus roten Blutkörperchen ist allgemein durch den Buchstaben R, die Schicht aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen, d.h. die Leukozytenschicht, durch den Buchstaben B und die Plasmaschicht durch den Buchstaben P bezeichnet. Es ist ersichtlich, dass die axiale Ausdehnung oder Dicke der Schicht B aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen sehr gering ist, so dass es unmöglich ist, visuell festzustellen, ob die Anzahl von weissen Blutkörperchen und Blutplättchen abnormal hoch, niedrig oder durchschnittlich ist.

5 In Fig. 3 ist die Vorrichtung von Fig. 1 dargestellt, die verwendet wird, um die Grenzen der Leukozytenschicht B in axialer Richtung auseinanderzuziehen. Die Probe ist in dem Rohr 2 zentrifugiert worden, wobei sich der Einsatz 6 (die ein Volumen einnehmende Masse) innerhalb der Bohrung 4 des Rohres be-

10 fand. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist und weiter oben beschrieben wurde, kombinieren sich die Bohrung 4 des Rohres und die Seitenfläche des Einsatzes 6 unter Bildung eines hohzylinder-förmigen freien Volumens V, das sich direkt oberhalb der Schicht R aus roten Blutkörperchen befindet und in das sich die 15 Leukozytenschicht beim Zentrifugieren absetzt. Es ist auch ersichtlich, dass das hohlzylinderförmige freie Volumen V wesentlich kleiner ist als ein entsprechendes freies Volumen innerhalb der Bohrung des Rohres, so dass die axiale Ausdehnung der Leukozytenschicht, die das hohzylinderförmige freie Volumen 20 einnimmt, wesentlich verlängert wird. Mit anderen Worten: der Abstand zwischen dem oberen und dem untren Meniskus der Leukozytenschicht wird gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Abstand vergrössert. Ein Mindestverlängerungsfaktor von ca. 4 wird als brauchbar angesehen, um erfindungsgemäss die Anzahl 25 der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen zu bestimmen. Gewünschtenfalls kann eine Vergleichsskala 8 zum Vergleich mit der Vorrichtung verwendet werden, um festzustellen, ob die Anzahl der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen hoch, niedrig oder durchschnittlich ist. Die Skala 8 kann Vergleichsin-30 dices 10 zeigen, die mit dem oberen und dem unteren Meniskus der Leukozytenschicht in Übereinstimmung gebracht werden können. Somit wird eine Messung des Abstandes zwischen dem oberen und dem unteren Meniskus der Leukozytenschicht vorgenommen, um die Anzahl der weissen Blutkörperchen und 35 Blutplättchen festzustellen. Genauere Messungen der relativen axialen Verlängerung der Leukozytenschicht können ebenfalls mit der Vorrichtung von Fig. 3 unter Anwendung von mechanischen, optischen oder elektrischen Geräten vorgenommen werden.

4o Die Vorrichtung der Fig. 1 und 3 wird folgendermassen verwendet. Der Einsatz 6 wird in die Bohrung 4 des Rohres gebracht, und die Endabschnitte des Rohres 2 können verjüngt sein, wie bei 1 angegeben, um den Einsatz innerhalb der Bohrung zu halten, oder der Einsatz kann mit Hilfe eines im Blut 45 löslichen Klebstoffes, wie Akaziengummi, an die Wandung der Bohrung des Rohres geklebt werden. Das Rohr wird dann in herkömmlicherWeise verwendet, um bei einem Patienten eine Blutprobe zu entnehmen, z.B. mit Hilfe eines Stiches in den Finger oder dergleichen. Die entnommene Probe wird dann 50 zentrifugiert, wobei Trennung und Verlängerung der Leukozytenschicht eintritt, wie in Fig. 3 gezeigt.

Es ist ersichtlich, dass die langgestreckte Form des Einsatzes

6 sich dazu eignet, durch Extrudieren einer Kunstharzschmelze und durch anschliessendes Abschneiden des Extradâtes auf die

55 gewünschte Länge hergestellt zu werden. Der Einsatz kann auch durch Spritzguss einer Harzschmelze hergestellt werden. Der Einsatz 6 ist aus einem Material oder Materialien hergestellt, das ein spezifisches Gewicht bzw. die ein mittleres spezifisches Gewicht im Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3, vorzugsweise 60 von ca. 1,04 g pro cm3, hat bzw. haben, so dass der Einsatz 6 auf der Schicht aus roten Blutkörperchen schwimmt und doch durch die Leukozytenschicht sinkt. Beispiele derartiger Materialien sind Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisate (ABS), «handelsübliches» Polystyrol und Methylmethacrylat-Styrol-Copoly-65 merisate. Mehrere Schichten von Materialien mit verschiedenen Dichten können ebenfalls zur Herstellung des Einsatzes verwendet werden, sofern das mittlere spezifische Gewicht des geschichteten Einsatzes einen geeigneten Wert hat.

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Die Form des in den Figuren 1 und 3 dargestellten Einsatzes beobachtet, wenn die Leukozytenschicht über die Schulter 46

6 ist zylindrisch ; die Figuren 4,5, 6 und 10 zeigen andere For- hinaus verlängert wird. Die zweite Zone 44 gibt dann schnell men von Einsätzen, die ebenfalls für die Erfindung in Betracht einen Hinweis, wieviel zu hoch die Zahl ist.

kommen. In Fig. 11 ist ein Einsatz 48 dargestellt, der praktisch zylin-Fig. 4 zeigt einen Einsatz 12, der mit einem oder mehreren 5 drisch geformt ist und an seinem oberen Ende 50 einen langge-axialen Kanälen 14 in seiner Seitenfläche versehen ist. Die Ka- streckten Griff 52 trägt, der mit dem Einsatz ein Ganzes bildet, näle 14 bilden Durchgänge, in denen die Leukozytenschicht sich Dieser Griff kann dazu beitragen, den Einsatz in das Kapillarwährend des Zentrifugierens absetzt. rohr zu bringen, und ragt aus dem Ende des Kapillarrohres

Fig. 5 zeigt einen Einsatz 16, der eine zylindrische Seiten- hervor. Der Griff 52 kann somit von Hand ergriffen werden, wandung 18 hat. Ein axialer Kanal 20, in welchem sich die i0 nachdem die Blutprobe in das Kapillarrohr gezogen worden ist, Leukozytenschicht absetzt, ist in der Seitenwandung gebildet. und langsam auf- und abgepumpt werden, um etwaige Farbstof-Der Kanal 20 hat an seinem unteren Ende, das der Schicht aus fe in dem Rohr dazu zu bringen, sich mit dem Blut zu mischen, roten Blutkörperchen benachbart ist, eine verengte Mündung Der Griff 52 kann mit dem Einsatz 48 an einem geschwächten 22, und das Volumen des Kanales 20 vergrössert sich logarith- Bereich 54 verbunden sein, so dass der Griff 52 nach dem Mimisch von der Mündugn 22 bis zu seinem oberen Ende 24. Die 15 sehen, aber vor dem Zentrifugieren, von dem Einsatz abgebro-Anwendung eines logarithmischen oder eines anderen nichtli- chen werden kann.

nearen Krümmungsverlaufes des Kanales 20 kann ein genaues Um die Schicht aus weissen Blutkörperchen noch weiter zu

Mittel zur Bestimmung der Zahl der weissen Blutkörperchen verlängern, könnte man einen Überzug von Mikrokügelchen auf und Blutplättchen zur Verfügung stellen, wenn ein grosser der äusseren Oberfläche des Einsatzes oder in etwa darin gebil-

Schwankungsbereich erwartet wird, wie im Falle von abnormal 20 deten Kanälen vorsehen. Die Mikrokügelchen können mit Hilfe geringen oder abnormal hohen Zahlen. Fig. 7 zeigt die logarith- eines löslichen Klebstoffes, wie Akaziengummi, der sich im Blut mische Neigung der Wandung des Kanales 20 in dem Einsatz löst, mit einander und mit dem Einsatz verklebt werden.

16. Wie bereits angegeben, kann die axiale Dimension der zu

Fig. 6 zeigt einen Einsatz 26, der ein unteres Ende 28 be- messenden Schicht durch Verwendung einer axial langgestreck-

nachbart der Schicht aus roten Blutkörperchen oder in der 25 ten, ein Volumen einnehmenden Masse in der Bohrung des

Schicht aus roten Blutkörperchen hat und der über einen kurzen Rohres um einen Faktor im Bereich von 4 bis ca. 20 vergrössert

Abstand 0 eine zylindrische Seitenwandung hat. Die Seitenwan- werden. Wenn man in einer Blutprobe die Anzahl der weissen dung 30 des Einsatzes 26 neigt sich dann in logarithmischer oder Blutkörperchen und Blutplättchen bestimmt, beträgt der bevor-

anderer nichtlinearer Weise nach oben und nach innen in Rieh- zugte Verlängerungsfaktor der Schicht aus weissen Blutkörper-

tung auf die Achse des Einsatzes 26 bis zum oberen Ende 32 des 30 chen ca. 5 bis ca.15.

Einsatzes. Fig. 8 zeigt den logarithimischen Krümmungsverlauf Es wurde gefunden, dass bei Erzeugung einer axialen Ver-

der Seitenwandung 30 in Richtung auf die Achse A. Diese Form längerung der Leukozytenschicht innerhalb des bevorzugten erlaubt ebenfalls eine erhöhte Genauigkeit über einen weiten Bereiches eine Schichtbildung der einzelnen Komponenten der

Bereich, indem die Grösse des freien Volumens wischen der Leukozytenschicht, d.h. der polymorphkernigen Zellen, der

Seitenwandung des Einsatzes und der Wandung der Bohrung 35 Mononuklearzellen, einschliesslich der Lymphozyten, Monozy-

des Rohres, worin die Leukozytenschicht angeordnet ist, Ioga- ten und Blutplättchen, durch die Schwerkraft erkennbar wird,

rithmisch oder nichtlinear zunimmt. Die Komponenten der Leukozytenschicht ordnen sich in der

Es wurde auch gefunden, dass ein charakteristisch gefärbtes Reihenfolge des abnehmenden spezifischen Gewichtes folgen-

Material, wie gefärbte Polystyrolteilchen, mit spezifischen Ge- dermassen in Schichten an: Polymorphkernige, dann Monozy-

wichten von ca. 1,035 bis 1,075 g pro cm3 zu der Blutprobe 40 ten und Lymphozyten (in der gleichen Schicht) und schliesslich zugesetzt werden kann und in Kombination mit dem axial lang- die Blutplättchen.

gestreckten Einsatz verwendet werden kann, um den Meniskus wie bereits angegeben, setzt sich der Einsatz geringfügig in zwischen der Blutplättchenschicht und der Lymphozytenschicht den oberen Teil der Schicht aus roten Blutkörperchen der zen-

der weissen Blutkörperchenschicht sowie den Meniskus zwi- trifugierten Blutprobe ab, wenn der ein Volumen einnehmende sehen der Lymphozytenschicht und der polymorphkernigen 45 Einsatz aus einem Material mit dem geeigneten spezifischen

Leukozytenschicht scharf zu definieren. Diese innere scharfe Gewicht hergestellt ist und eine entsprechende axiale Abmes-

Definierung innerhalb der Leukozytenschicht trägt weiter dazu sung hat. In diesem Teil der Schicht aus roten Blutkörperchen bei, erfindungsgemäss die Anteile der weissen Blutkörperchen scheiden sich während des Zentrifugierens die Retikulozyten und Blutplättchen abzulesen. oder jungen roten Blutkörperchen als Schicht ab. Somit verar-

Fig. 9 zeigt eine solche Ausführungsform, wobei die Polysty- 50 sacht der Einsatz eine axiale Verlängerung der Unterschicht aus rolteilchen 38 mit Hilfe eines Klebstoffes, wie Akaziengummi, Retikulozyten in der Schicht aus roten Blutkörperchen. Es wur-

der in Blut löslich ist, an die innere Wandung 36 der Bohrung de gefunden, dass bei Zusatz eines fluoreszierenden Anfär-

eines Kapillarrohres 34 geklebt sind und der axial langgestreck- bungsmittels zu der Blutprobe auch eine annähernde Zählung te Einsatz 35 gleichfalls an die Wandung 36 der Bohrung ge- der Retikulozyten vorgenommen werden kann. Diese Zählung klebt ist. 55 ist für den Arzt wertvoll zur Bestimmung der Geschwindigkeit,

In Fig. 10 ist ein Einsatz 40 dargestellt, der praktisch zylin- mit der ein Patient neue rote Blutkörperchen bildet.

drisch geformt ist, aber mindestens zwei benachbarte Zonen mit Um diese innere Schichtbildung der Leukozytenschicht und verschiedenen Durchmessern aufweist. Die untere Zone 42 hat die Retikulozytenschicht zu beobachten, wird der Probe vor einen grösseren Durchmesser, der einen grösseren Verlänge- dem Zentrifugieren ein fluoreszierendes Anfärbungsmittel, wie rangsfaktor für die Leukozytenschicht, z.B. einen Faktor von ca. 60 Acridinorange, zugesetzt. Das Anfärbungsmittel wird von den 20, ergibt, während die obere Zone 44 einen kleineren Durch- verschiedenen Bestandteilen der Leukozytenschicht in verschie-messer hat, der einen geringeren Verlängerangsfaktor für die denem Ausmass und von den Retikulozyten absorbiert, so dass Leukozytenschicht, z.B. einen Faktor von ca. 3, ergibt. Die bei- die verschiedenen Schichten bei Bestrahlung mit Licht in Verden Zonen 42 und 44 werden durch eine Radialschulter 46 schiedenem Ausmass fluoreszieren. Somit können die Dicke je-verbunden. Dieser Einsatz ergibt mehrere lineare Verlängungs- 65 der Unterschicht innerhalb der Leukozytenschicht und die Dik-faktoren für die Leukozytenschicht und kann verwendet wer- ke der Retikulozytenschicht durch Beleuchten des Rohres mit den, um schnell eine abnormal hohe Zahl von weissen Blutkör- Licht der geeigneten Wellenlänge beobachtet werden. Ge-perchen und Blutplättchen anzuzeigen. Diese hohe Zahl wird wünschtenfalls kann eine optische Vergrösserang angewandt

werden, um diese Schichtbildung zu beobachten. Das Anfärbungsmittel kann als Überzug auf die Wandung der Bohrung des Rohres oder auf den Einsatz aufgebracht werden oder in Form einer trägerlosen, aber löslichen Masse in die Bohrung des Rohres eingesetzt werden. Bei Verwendung mit nicht mit einem Antikoagulans behandeltem Blut kann ein Antikoagulans, wie Heparin, in gleicher Weise zu der Blutprobe zugesetzt werden. Es ist somit einzusehen, dass die Erfindung eine schnelle, einfache visuelle Differentialzählung der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen und eine Zählung der Retikulozyten bei Verwendung eines entsprechenden fluoreszierenden Anfärbungs-mittels und einer geeigneten Lichtquelle ermöglicht; sowohl ein solches Anfärbungsmittel als auch eine solche Lichtquelle stehen in einer Ar?tpraxis im allgemeinen zur Verfügung.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die eine neunfache axiale Verlängerung des Abstandes zwischen dem oberen und dem unteren Meniskus der Leukozytenschicht in einer Probe von zentrifugiertem Vollblut ergibt, umfasst ein kapillares Zen7 625 624

trifugenrohr mit einem Durchmesser der inneren Bohrung von 1,416 mm. Die ein Volumen einnehmende Masse ist ein Zylinder aus Rexolite, einem vernetzten Polystyrol mit einem spezifischen Gewicht von 1,043 g pro cm3, und hat einen Durchmesser 5 von 1,346 mm und eine Höhe von ca. 12,7 mm.

Es ist für den Fachmann klar, dass die Erfindung die visuelle oder mechanische Bestimmung der Zahl der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen in einer zentrifugierten Vollblutprobe bei geringen Unkosten und innerhalb kurzer Zeit ermöglicht, io Bei einer geeigneten Verlängerung der Leukozytenschicht kann eine Differentialbestimmung der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen unter Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens gemäss der Erfindung vorgenommen werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann vorgepackt werden und kann 15 die Form eines billigen Wegwerfzubehörs haben. Teure und zeitraubende Blutkörperchenzähler sind für die praktische Ausführung der Erfindung nicht erforderlich.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Blutuntersuchung durch Messung des angenäherten Volumens einer Komponente einer mit einem Anti-koagulans behandelten Vollblutprobe, wobei man die Probe in einen rohrförmigen Behälter füllt und die Komponenten der Probe durch Zentrifugieren in axial übereinanderliegende Bereiche trennt, dadurch gekennzeichnet, dass man denjenigen Bereich des rohrförmigen Behälters, in den die zu messende Komponente nach dem Zentrifugieren zu liegen kommt, in seinem wirksamen Querschnitt um mindestens den Faktor 4 verringert, so dass die axiale Ausdehnung dieses Bereiches entsprechend vergrössert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Bestimmung des angenäherten Volumens des Leukozytenbereichs in einer Probe von mit einem Antikoagulans behandeltem Vollblut, dadurch gekennzeichnet, dass man die Blutprobe in ein Kapillarrohr mit konstantem Durchmesser einzieht, die eingezogene Probe in dem Kapillarrohr zentrifugiert, um die roten Blutkörperchen, die Leukozyten und das Plasma unter Bildung getrennter Bereiche zu trennen, den Leukozytenbereich in axialer Richtung des Rohres mindestens um den Faktor 4 verlängert und den Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Meniskus des Leukozytenbereichs misst, während die Probe in dem Rohr bleibt, um einen allgemeinen Anhaltspunkt zu gewinnen, ob die Anzahl der weissen Blutkörperchen und Blutplättchen hoch, niedrig oder normal ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Ausführung einer Differentialzählung der weissen Blutkörperchen und der Blutplättchen in einer Vollblutprobe, dadurch gekennzeichnet, dass man die Blutprobe in Gegenwart eines Antikoagulans und einesAn-färbungsmittels, das durch die verschiedenen Typen von weissen Blutkörperchen und die Blutplättchen in verschiedenem Aus-mass selektiv absorbiert wird, in ein Kapillarrohr mit konstantem Durchmesser einzieht, dass man die eingezogene Blutprobe in dem Kapillarrohr zentrifugiert, um den Leukozytenbereich unter Bildung von mindestens zwei getrennten Bereichen von Komponenten der weissen Blutkörperchen und einen Bereich von Blutplättchen zu trennen, dass man den Leukozytenbereich in Axialrichtung des Rohres um einen Faktor von 5 bis 15 verlängert und dass man die axiale Abmessung jedes Bereichs von Komponenten der weissen Blutkörperchen und des Bereiches von Blutplättchen aufgrund der verschiedenen Anfärbung der verschiedenen Bereiche misst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man für die Entnahme der Blutprobe ein an beiden Enden offenes, durchsichtiges Kapillarrohr verwendet, das mindestens einen Körper aus einem Material mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3 enthält, wobei der Körper entlang einer Achse, die praktisch mit der Achse des Rohres zusammenfällt, langgestreckt ist und innerhalb des Rohres so weit beweglich ist, dass er sich während des Zentrifugie-rens auf dem Bereich aus roten Blutkörperchen absetzt und auf diesem schwimmt, und wobei der Körper in radialer Richtung so dimensioniert ist, dass sich vollständig ausserhalb des Körpers ein verengtes freies Volumen bildet, das einer inneren Oberfläche des Rohres zugewandt ist, durch das Rohr sichtbar ist und praktisch den gesamten Bereich aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen aufzunehmen und axial um einen Faktor von 5 bis 15 zu verlängern vermag, und dass man die Teilchen eines farbigen teilchenförmigen Materials mit mindestens zwei charakteristisch verschiedenen Dichten mit einem in Blut löslichen Klebstoff aneinander und an eine Oberfläche innerhalb des Rohres klebt, wobei das teilchenförmige Material im nicht koagulierten Zustand mindestens zwei verschiedene Grenzflächen zwischen benachbarten Unterbereichen im Leukozytenbereich abzugrenzen vermag.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Entnahme und Aufnahme der Blutprobe ein Kapillarrohr verwendet, das einen axial langgestreckten Körper enthält, der in dem Rohr Raum einnimmt, der in Abwesenheit des Körpers für den Leukozytenbereich zur Verfügung stände, und der aus einem Material mit einem spezifischen Gewicht im 5 Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3 geformt ist, auf dem Bereich aus roten Blutkörperchen schwimmt und in Kombination mit dem Rohr einen freien Raum bildet, der praktisch den gesamten Leukozytenbereich aufzunehmen und axial um einen Faktor von 5 bis 15 zu verlängern vermag, und dass man die îoTeilchen eines farbigen teilchenförmigen Materials mit mindestens zwei charakteristisch verschiedenen Dichten mit Hilfe eines in Blut löslichen Klebstoffes an eine Oberfläche innerhalb des Rohres klebt, um im nicht koagulierten Zustand mindestens zwei verschiedene Grenzflächen zwischen benachbarten Unter-15 bereichen innerhalb des Leukozytenbereichs abzugrenzen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Ausführung einer Reti-kulozytenzählung in einer Probe von mit einem Antikoagulans behandelten Vollblut, dadurch gekennzeichnet, dass man die

20 Probe in Gegenwart eines Anfärbungsmittels, das vom Retiku-lozytenbereich in einem solchen Ausmass absorbiert wird, dass sich eine unterschiedliche Anfärbung des Retikulozytenbereichs und der ihm benachbarten Bereiche ergibt, in ein Kapillarrohr einzieht, die eingezogene Blutprobe in dem Kapillarrohr zentri-25 fugiert, um den Retikulozytenbereich von den restlichen roten Blutkörperchen zu trennen, den Retikulozytenbereich in axialer Richtung des Rohres um einen Faktor von 5 bis 15 verlängert und die axiale Abmessung des Retikulozytenbereichs aufgrund der unterschiedlichen Anfärbung der benachbarten Bereiche 30 misst.
7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die ein Rohr, dessen Bohrung einen praktisch konstanten Durchmesser hat, zur Aufnahme der zentrifugierten

35 Blutprobe und eine ein Volumen einnehmende Masse, die innerhalb der Bohrung des Rohres angeordnet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse aus einem axial langgestreckten Körper besteht, der aus einem harzartigen Material geformt ist, das durch den Bereich mit geringerer Dichte hin-4o durch sinkt, aber auf dem Bereich mit grösserer Dichte schwimmt, wobei der Körper einen Querschnitt hat, der so viel kleiner als der Querschnitt der Bohrung des Rohres ist, dass sich zwischen dem Körper und dem Rohr ein freier Raum bildet, wodurch das verfügbare freie Volumen innerhalb des Rohres, 45 das von praktisch dem gesamten Bereich mit geringerer Dichte eingenommen wird, verringert wird und die Abmessung des Bereichs mit geringerer Dichte in axialer Richtung um mindestens den Faktor 4 verlängert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Messung der angenä-50 herten Zahl von weissen Blutkörperchen und Blutplättchen in einer zentrifugierten Probe von mit einem Antikoagulans behandeltem Vollblut mit einem durchsichtigen Rohr zur Aufnahme der zentrifugierten Blutprobe und mindestens einem ein Volumen einnehmenden Körper, der aus einem harzartigen Mate-55 rial mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3 gebildet ist und in dem Rohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper entlang einer Achse, die praktisch mit der Achse des Rohres zusammenfällt, langestreckt ist, dass der Körper innerhalb des Rohres so weit beweglich ist, dass er sich beim Zentrifugieren auf dem Bereich aus roten Blutkörperchen abzusetzen vermag, und dass der Körper in radialer Richtung so dimensioniert ist, dass sich vollständig ausserhalb des Körpers ein verengtes freies Volumen bildet, das einer inneren Oberfläche des Rohres zugewandt ist und durch 65 das Rohr sichtbar ist, wobei das freie Volumen praktisch den gesamten Bereich aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen aufzunehmen und axial um mindestens den Faktor 4 zu verlängern vermag.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr ein an beiden Enden offenes Kapillarrohr ist, das es erlaubt, eine Blutprobe zu entnehmen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Kapillarrohres radial verjüngt ist, um den Körper in dem Rohr zurückzuhalten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein praktisch zylindrischer Körper ist, der vorzugsweise in seiner Seitenwandung mindestens eine sich axial erstreckende Rille aufweist, die mindestens einen Teil des freien Volumens darstellt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche des Körpers so geformt ist, dass sich ein freies Volumen jjildet, das eine nichtlineare axiale Verlängerung der Abmessungen des Bereichs aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen ergibt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche des Körpers so geformt ist, dass sich ein freies Volumen bildet, das eine mehrstufige lineare axiale Verlängerung der Abmessungen des Bereichs aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen ergibt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Volumen eine axiale Verlängerung des Bereichs aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen um einen Faktor von 5 bis 15 ergibt und dass sich in dem Rohr ein Anfärbungs-mittel befindet, das durch die Komponenten der weissen Blutkörperchen und die Blutplättchen selektiv absorbiert wird, so dass sich eine Differentialzählung der Leukozyten ergibt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Messung der angenäherten Zahl von weissen Blutkörperchen und Blutplättchen in einer zentrifugierten Probe von mit einem Antikoagulans behandeltem Vollblut mit einem Kapillarrohr zur Aufnahme der zentrifugierten Blutprobe und der ein Volumen einnehmenden Masse, die aus einem harzartigen Material mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3 geformt ist und in dem Rohr angeordnet ist und auf dem Bereich aus roten Blutkörperchen der zentrifugierten Probe schwimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die ein Volumen einnehmende Masse das freie Volumen innerhalb des Rohres, das für die Aufnahme praktisch des gesamten Bereichs aus weissen Blutkörperchen und Blutplättchen zur Verfügung steht, um mindestens den Faktor 0,75 verringert.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das durchsichtige Rohr ein Kapillarrohr ist und dass die Vorrichtung nur einen ein Volumen einnehmenden Körper sowie ein in Blut lösliches klebendes Material, das den ein Volumen einnehmenden Körper an einer Innenfläche des Rohres befestigt, enthält.
17. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Differentialmessung der angenäherten Zahl von weissen Blutkörperchen und Blutplättchen in der Leukozytenschicht in einer zentrifugierten Probe von mit einem Antikoagulans behandeltem Vollblut mit einem Kapillarrohr zur Entnahme und Aufnahme der zu zentrifu-gierenden Blutprobe, gekennzeichnet durch einen axial langgestreckten Körper, der in dem Rohr angeordnet ist und darin Raum einnimmt, der normalerweise für den Leukozytenbereich zur Verfügung steht, wobei der Körper aus einem harzartigen Material mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3 geformt ist und auf dem Bereich aus roten Blutkörperchen der zentrifugierten Blutprobe schwimmt und in Kombination mit dem Rohr einen freien Raum bildet, in welchem praktisch der gesamte Leukozytenbereich angeordnet ist, wobei der freie Raum die axiale Abmessung des Leukozytenbereichs um einen Faktor im Bereich von 5 bis 15 zu verlängern vermag, und durch ein Anfärbungsmittel in dem Rohr, welches Anfärbungsmittel in verschiedenem Ausmass durch die verschiedenen Typen von weissen Blutkörperchen und die Blutplättchen absorbiert wird, so dass sich innerhalb des Leukozytenbereichs Unterbereiche der Typen von weissen Blutkörperchen und der Blutplättchen bilden, die durch verschiedene Anfärbung unterscheidbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Messung der angenä-5herten Zahl der Retikulozyten in einer zentrifugierten Probe von mit einem Antikoagulans behandeltem Vollblut mit einem Kapillarrohr zur Entnahme und Aufnahme der zu zentrifugie-renden Blutprobe und einem in dem Rohr angeordneten langgestreckten Körper, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ioaus einem harzartigen Material mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,02 bis 1,09 g pro cm3 geformt ist, so dass der Körper sich im Bereich aus roten Blutkörperchen absetzt und in einem solchen Ausmass darin schwimmt, dass er einen genügend grossen Teil des Volumens in dem Rohr einnimmt, das is normalerweise vom Retikulozytenbereich eingenommen wird, so dass sich innerhalb des Rohres ein freier Raum bildet, der praktisch den gesamten Retikulozytenbereich aufzunehmen und in axialer Richtung um einen Faktor im Bereich von 5 bis 15 zu verlängern vermag, und dass sich in dem Rohr ein Anfärbungs-2omittel befindet, das vom Retikulozytenbereich absorbiert wird und eine verschiedene Anfärbung der Komponenten desselben verursacht.

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