DE2714763C3

DE2714763C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Vergrößern der bei Volumenmessungen relevanten Schichtdicke einer zu untersuchenden Materialschicht sowie Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung

Info

Publication number: DE2714763C3
Application number: DE2714763A
Authority: DE
Inventors: Robert Aaron Guilford Conn. Levine; James Vincent Trumbull Conn. Massey; Stephen Clark Branford Conn. Wardlaw
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-04-01
Publication date: 1981-04-09
Also published as: FR2346692B1; SE7703712L; US4091659A; ATA234477A; ES460989A1; ZA771226B; US4077396A; CH625624A5; JPS52120896A; MX145210A; AU2388077A; SE426268B; FR2346692A1; SU1168104A3; AR212616A1; IT1115959B; BR7702079A; DE2714763B2; CA1085644A; GB1544337A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Jes Anspruchs 3 sowie auf eine Verwendung diese? Verfahrens oder dieser Vorrichtung.

Eine erste, grundsätzliche Möglichkeit zum Vergrößern der axialen Ausdehnung einer in einem Rohr befindlichen Materialschicht besteht darin, Rohre mit auf einem Teilbereich ihrer Länge verkleine· ten Innenquerschnitt zu verwenden, wie es beispielsweise aus der DE-PS 6 08 010 und der US-PS 3170 838 bekannt ist. Derartige Rohre sind vergleichsweise aufwendig in der Herstellung.

Als weiteres ist die Möglichkeit entwickelt worden, kleine Kügelchen mit einem ausgewählten spezifischen Gewicht in den Inhalt eines Probenrohres zu geben. Diese Kügelchen schwimmen auf derjenigen Materialschicht, die ein größeres spezifisches Gewicht als die Kügelchen hat, und wirken in der darüber befindlichen, spezifisch leichteren Materialschicht als Verdrängungsmasse. Infolgedessen wird die Dicke dieser spezifisch leichteren Materialschichl vergrößert. Die Kügelchen iind jedoch nur vergleichsweise umständlich in das Probenrohr einzubringen, im Ausmaß der Volumenverdrängung wegen ihrer Packungseigenschaften begrenzt und führen dazu, daß sich ein wesentlicher Teil des Materials der zu untersuchenden Schicht zwischen den Kügelchen befindet, was für manche Untersuchungsfälle nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vergrößerung der axialen Ausdehnung einer in einem Rohr befindlichen Materialschicht auf eine bequem ausführbare und die Wahl des Ausmaßes der Schichtdikkenvergrößerung in weiten Grenzen ermöglichende Weise vornehmen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß das Verfahren so geführt, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben, und die Vorrichtung so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegeben.

Der Verdrängungskörper ist einfach und rasch in das Rohr einbringabar. Das im Freiraum zwischen dem Verdrängungskörper und der Rohrinnenwand befindliche Material ist Untersuchungen bequem zugänglich.

Es ist zwar bekannt, in ein Rohr, in dem sich zwei Materialschichten unterschiedlichen spezifischen Gewichts befinden, einen Körper einzubringen, der auf der spezifisch schwereren Materialschicht schwimmt (DE-OS 22 43 5o9, US-PS 36 47 070). Dabei soll sich der eingebrachte Körper jedoch bis zur Rohrinnenwand erstrecken bzw. ausdehnen und eine vollständige Trennung der Materialschichten bewirken. Ein Verdrängen von Material in einen Freiraum zwischen dem Körper und der Rohrinnenwand zum Zweck d?r axialen Vergrößerung einer Materialschichtdicke ist nicht beabsichtigt.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vergrößerung der Schichtdicke einer Materialschicht hat man eine einfache und schnelle Möglichkeit, das Volumen dieser Schicht zumindest näherungsweise zu bestimmen. Diese Bestimmung führt unter Γ"·:,.: ζ einfacher, visueller Techniken zu genaueren Ergebnissen als ohne den Schritt der Schichtdickenvergrößerung.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung in verfahrensmäßiger und vorrichtungsmäßiger Hinsicht sind in den Ansprüchen 2 und 4 bis 12 gekennzeichnet. Das Rohr besitzt üblicherweise einen im wesentlichen konstanten Innendurchmesser und die Abmessungen von Rohr und Verdrängungskörper können so gewählt sein, daß sich im wesentlichen das gesamte Material der fraglichen Materialschicht in dem Freiraum befindet. Der Verdrängungskörper kann auch zusammen mit Verdrängungskügelchen eingesetzt werden.

Der Verdrängungskörper ist vorzugsweise so ausgebildet, daß seine Achse im wesentlichen mit der Achse des als Kapillarrohr ausgebildeten Rohres zusammenfällt. Vorzugsweise wird eie axiale Ausdehnung der

ίο fraglichen Schicht durch den Verdrängungskörper mindestens vervierfacht, insbesondere verfünffacht bis verfünfzehnfacht.

Bevorzugte Verwendung Finden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Blutuntersuchungen, insbesondere der Untersuchung von mit gerinnungshemmenden Mitteln versehenen Blutproben. Speziellere Einsatzgebiete im Rahmen dieses Verwendungszwecks sind in den Ansprüchen 14 bis 20 angegeben.

Ein Blutbestandteil, dessen schnelle und leichte Volumenbestimmung sich als außerordentlich schwierig herausgestellt hat, ist die Leukuzytenschicht. die verschiedene Arien weißer Blutzellen und Thrombozyten enthält. In einer zentrifugierte^ mit gerinnungshem menden Mitteln versetzten Blutprobe liegt die relativ dünne Leukozytenschicht zwischen der Schicht aus roten Blutkörperchen oder Erethrozytenschicht und der Plasmaschicht. Mittels der erfindungsgemäßen Maßnahmen kann man nun rasch, einfach und mit relativ guter

ίο Genauigkeit auf visuelle Weise die Leukozyten- und die Thrombozytenzahl einer Blutprobe bestimmen. Dabei ist der Verdrängungskörper vorzugsweise aus einem Harzmaterial mit einem derartigen spezifischen Ge wicht gefertigt, daß er auf der Erethrozytcnschicht der zentnfugierten Blutprobe schwimmt oder leicht in diese einsinkt. Die vorstehende, erfindungsgemäß ermöglichte Technik ist wesentlich weniger aufwendig als das bisher praktizierte Verdünnen des Bluts und Auszählen der Leukozy.en unter dem Mikroskop bzw. Leukozytenzahlbestimmung mittels Lichtstreuung oder Beeinflussung elektrischer Felder.

Wegen ihres einfachen Aufbaus läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders gut als zum einmaligen Gebrauch bestimmte Meßvorrichtung verwenden. Die Bestimmung mit der erfindungsgemäSen Vorrichtung kann ein einer Arztpraxis schnell auch von relativ ungeschultem Personal durchgeführt werden.

Die beiliegenden, teilweise schematischen Zeichnungen erläutern die Erfindung, Weiterbildungen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, wobei der Verdrängungskörper durchgehend als »Einsatzkörper« bezeichnet ist. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bestimmung der Anzahl von Leukozyten oder weißen Blutkörperchen und Thrombozyten,

Fi g. 2 einen Axialschnitt durch ein Kapillarrohr, wie es üblicherweise zum Zentrifugieren einer Blutprobe verwendet wird, um diese in ihre Bestandteile, nämlich rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Thrombozyten und Plasma zu trennen wobei keine Verdrängungsmasse eingebracht ist,

F i g. 3 einen Axialschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wie sie zur optischen Bestimmung der Leukozyten- und Thrombozytenzahl in einer zentrifugieren Blutprobe verwendet wird,

F i g. 4 bis 6 perspektivische Ansichten verschiedener Ausführungsformen des Einsatzkörpers der Vorrich-

tunggemäß Fig. 1,

Fig.7 einen Axialschnitt der Ausführungsform gemäß F i g. 5 längs der Linie 7-7,

F i g. 8 einen Axialschtiiitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 6,

F i g. 9 einen axialen Teilschnitt durch ein Probenrohr gemäß einer Ausführung der Erfindung, Mikrokugeln oder Materialteilchen geeigneten spezifischen Gewichtes zur Markierung von Zwischenphasen enthaltend, die in Verbindung mit einem länglichen volumenverdrängenden Körper der in Fig. 1 dargestellten Art verwendet werden, und

Fig. 10 und 11 perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen des Einsatzkörpers, der als volumenverdräng-ende Masse gemäß der Erfindung verwendet v/erden kann.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, die gemäß der Erfindung zur näherungsweisen Bestimmung der Leukozyten- und Thrombozytenzahl in einer Blutprobe verwendet werden kann. Die Vorrichtung umfaßt ein Kapillarrohr 2 üblicher Bauart mit einer durchlaufenden Innenaussparung oder einem Kanal 4, der an beiden Enden des Kapillarrohres 2 offen ist. Ein in axialer Richtung länglich ausgebildeter volumenverdrängender Einsatzkörper 6 ist innerhalb des Kanals 4 des Kapillarrohrs 2 angeordnet. Bei der Ausführung in F i g. 1 besitzt der Einsatzkörper die Form eines starren zylindrischen Einsatzes oder Stöpsels und ist aus einem Material gefertigt, dessen spezifisches Gewicht so gewählt ist, daß der Einsatzkörper 6 auf der zentrifugierten Masse roter Blutkörperchen schwimmt. Aufgrund seiner Form wird der Einsatzkörper 6 in dem Kanal 4 so gehalten, daß die Achsen des Kanals 4 und des Einsatzkörpers 6 stets im wesentlichen zusammenfallen. Der Durchmesser des Einsatzkörpers 6 ist hinreichend kleiner als der Durchmesser des Kanals 4, so daß der Einsatzkörper 6 innerhalb des Kanals 4 gleiten und während des Zentrifugierens der Blutprobe bis auf die Schicht der roten Blutkörperchen absinken und nach dem Zentrifugieren auf der Schicht der roten Blutkörperchen schwimmen kann.

Aufgrund der Differenz der Durchmesser des Einsatzkörpers 6 und des Kanals 4 ist ein Freiraum mit begrenztem Volumen gebildet, der von der zentrifugierten Schicht an Leukozyten und Thrombozyten eingenommen wird. Durch Einschränkung des der Leukozytenschicht zur Verfügung stehenden freien Raumes ist die scheinbare Höhe oder Dicke der Leukozytenschicht größer als bei einer Leukozytenschicht in einem nicht eingeengten Kapillarkanal. Volumenänderungen der Leukozytenschicht von Probe zu Probe werden auf diese Weise vergrößert, so daß man visuell ganz aligemein bestimmen kann, ob die Anzahl an Leukozyten und Thrombozyten hoch, niedrig oder mittel ist. Diese allgemeine Bestimmung dient dann dazu, anzuzeigen, ob weitere kompliziertere Untersuchungen notwendig sind. Man erkennt, daß das Ausmaß der Vergrößerung der Dicke der Leukozytenschicht dadurch verändert werden kann, daß man die Durchmesserdifferenz von Einsatzkörper 6 und Kanal 4 verändert So können etwa Vergrößerungsfaktoren im Bereich von 4 bis 20 erhalten werden. Beispielsweise ist es leicht, einen Vergrößerungsfaktor oder Multiplikator von 9 zu erreichen.

F i g. 2 zeigt ein Kapillarrohr 2', das eine Blutprobe enthält, die durch Zentrifugieren in ihre Schichten bildende Bestandteile getrennt worden ist Man erkennt, daß das untere Ende des Kanals des Kapillarrohres 2' durch einen mit 3 bezeichneten Klecks Ton, Wachs oder dergleichen vor dem Zentrifugieren verschlossen werden ist. Die Schicht roter Blutkörperchen ist allgemein mit dem Buchstaben R bezeichnet, die aus Leukozyten und Thrombozyten bestehende Schicht (buffy layer), im weiteren der Kürze halber nur Leukotzytenschicht genannt, ist mit dem Buchstaben B bezeichnet und die Plasmaschicht wird durch den Buchstaben P bezeichnet. Wie man erkennt, ist die

ίο axiale Ausdehnung oder Dicke der Leukozytenschicht B sehr gering, so daß es unmöglich ist, visuell allgemein zu bestimmen, ob die Anzahl an weißen Blutkörperchen und Thrombozyten abnormal hoch, gering oder mittel ist.

In Fig. 3 ist nun eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt durch deren Verwendung die Grenzflächen der Leukozytenschicht B in axialer Richtung auseinandergerückt werden. Die Probe wurde in dem Kapillarrohr 2 zusammen mit dem in dem Kanal 4 angeordneten Einsatzkörper 6 zentrifugiert. Wie man aus Fig. 3 erkennt und wie bereits oben beschrieben wurde, bilden die Innenwand des Kanales 4 und die Umfangsfläche des Einsatzkörpers 6 ein ringförmiges freies Volumen V direkt oberhalb der Erethrozytenschicht R, das die Leukozytenschicht B während des Zentrifugierens einnimmt. Man erkennt auch, daß das freie Volumen V pro axiale Längeneinheit wesentlich kleiner ist als im offenen Kanal 4 und daß auf diese Weise die axiale Erstreckung der das ringförmige freie Volumen einnehmenden Leukozytenschicht wesentlich vergrößert wird. Eine Mindestvergrößerung um den Faktor 4 wird als brauchbar angesehen, um die Anzahl von Leukozyten und Thrombozyten zu bestimmen.
Gegebenenfalls kann ein Maßstab 8 zum Vergleich

S5 verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Zahl an Leukozyten und Thrombozyten in einem oberen, einem unteren oder einem mittleren Bereich liegt Der Maßstab 8 kann Markierungen 10 aufweisen, welche in Flucht mit dem oberen und dem unteren Meniskus der

4i) Leukozytenschicht gebracht werden können. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Meniskus der Leukozytenschicht gemessen werden, um die Leukozyten und Thrombozytenanzahl zu bestimmen. Eine genauere Messung der relativen Vergrößerung der Leukozytenschicht in axialer Richtung kann an der Vorrichtung gemäß F i g. 3 auch durch Verwendung mechanischer, optischer oder elektrischer Meßeinrichtungen durchgeführt werden.

Die Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 3 wird in folgender Weise verwendet Der Einsatzkörper 6 wird in den Kanal 4 des Kapillarrohres 2 eingesetzt, wonach die Enden des Kapillarrohres 2 nach einwärts umgebogen werden können, um den Einsatzkörper 6 innerhalb des Kanales 4 zu halten. Der Einsatzkörper 6 kann auch an der Innenwand des Kapillarrohres 2 angeklebt werden mit Hilfe eines im Blut löslichen Klebstoffes, wie beispielsweise Akazienharz. Das Kapillarrohr 2 wird dann in der üblichen Weise verwendet um einem Patienten beispielsweise durch Einstechen in den Finger oder dergleichen eine Blutprobe zu entnehmen. Die entnommene Blutprobe wird sodann zentrifugiert wobei die Aufteilung in Schichten und die axiale Vergrößerung der Leukozytenschicht gemäß F i g. 3 erfolgt

Aufgrund der in axialer Richtung länglich ausgebildeten Form des Einsatzkörpers 6 bietet es sich an, diesen durch Extrudieren einer synthetischen Harzschmelze und durch darauffolgendes Zerschneiden des Extrudates

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auf Stücke der richtigen Länge herzustellen. Der Einsatzkörper 6 ist aus einem Material oder aus Materialien hergestellt, die ein spezifisches Gewicht oder ein Querschnittsschüttgewicht von 1,02 g/cm³ bis 1,09 g/cm³, vorzugsweise ein spezifisches Gewicht von etwa 1,04 g/cm³ aufweisen, so daß der Einsatzkörper 6 auf der Erethrozytenschicht R schwimmt, aber durch die Leukozytenschicht B hindurchsinkt. Beispiele eines solchen Materials sind etwa Acrylonitrilbutadienstyrol (ABS), »handelsübliches« Styrol und MMA Styrolcopo- ι ο lyrner. Es ist auch möglich, den Einsatzkörper 6 in der Weise herzustellen, daß Materialien unterschiedlicher Dichte übereinandergeschichtet werden, bis das spezifische Gewicht des aus Schichten aufgebauten Einsatzkörpers 6 den geeigneten Wert hat.

Die Form des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Einsatzkörpers 6 ist die eines geraden Zylinders. Dagegen zeigen die F i g. 4, 5 und 6 andere Formen des Einsatzkörpers 6, welche für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden können.

F i g. 4 zeigt einen Einsatzkörper 12, in dessen äußerer Umfangsfläche ein oder mehrere axiale Kanäle 14 ausgebildet sind. Die axialen Kanäle 14 bilden Durchgänge, in denen sich die Leukozytenschicht während des Zentrifugierens absetzt.

F i g. 5 zeigt einen Einsatzkörper 16 mit einer zylindrischen Mantelfläche 18. In der Mantelfläche 18 des Einsatzkörpers 12 ist ein axial verlaufender Kanal 20 ausgebildet, in dem sich die Leukozytenschicht absetzt. Der Kanal 20 weist an seinem der Erethrozylenschicht R zugewandten unteren Ende eine enge öffnung auf und das Volumen des Kanales 20 vergrößert sich logarithmisch von der unteren Öffnung 22 zum oberen Ende 24. Die Vergrößerung des Kanalvolumens gemäß einer logarithmischen oder anderen nicht linearen J5 Funktion kann ein sehr genaues Hilfsmittel zur Bestimmung der Leukozyten und Thrombozytenanzahl sein, wenn ein großer Variationsbereich erwartet wird, wie dies der Fall bei abnorm niedrigen oder abnorm hohen Werten ist. F i g. 7 zeigt den logarithmischen Verlauf der Wand des Kanals 20 in dem Einsatzkörper 16.

F i g. 6 zeigt einen Einsatzkörper 26, der an seinem der Erethrozytenschicht zugewandten oder in diese eintauchenden unteren Ende 28 einen im wesentlichen zylindrischen Wandabschnitt der geringen axialen Distanz D aufweist Danach neigt sich die Mantelfläche 30 des Einsatzkörpers 26 nach oben und radial innen zum oberen Ende 32 des Einsatzkörpers 26 bzw. zu seiner Achse hin gemäß einer logarithmischen oder anderen nicht linearen Funktion. F i g. 8 zeigt den logarithmischen Verlauf der Mantelfläche 30 in Richtung auf die Achse A. Auch diese Ausführungsform erlaubt eine größere Genauigkeit über einen weiten Meßbereich durch die logarithmische oder in anderer Weise nicht lineare Zunahme der Größe des die Leukozytenschicht enthaltenden freien Volumens zwischen der Außenwand des Einsatzkörpers und der Innenwand des Kapillarrohres 2.

Es wurde auch gefunden, daß in bestimmter Weise t>o gefärbtes Material wie beispielsweise gefärbte Styrolteilchen mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,035 bis 1,075 g/cm³ der Blutprobe zugegeben werden können und in Verbindung mit dem länglichen Einsatzkörper dazu verwendet werden können, die b5 Menisici zwischen der Thrombozytenschicht und der Lymphozytenschicht einerseits und der Lymphozytenschicht und der Schicht aus polymorphonuklaren Leukozyten (Polys) scharf zu definieren. Diese scharfe Diskriminierung innerhalb der Leukozytenschicht erleichtert weiter die erfindungsgemäße Bestimmung der Anzahl an Leukozyten und Thrombozyten.

F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der Styrolpartikel 38 an der Innenwand 36 eines Kapillarrohres 34 mittels eines in Blut löslichen Klebestoffes, beispielsweise Akazienharz, angeklebt sind. Auch der längliche Einsatzkörper 35 ist in gleicher Weise an der Innenwand 36 des Kapillarrohres 34 angeklebt.

In Fig. 10 ist ein Einsatzkörper 40 dargestellt, von allgemein zylindrischer Gestalt, der jedoch mindestens zwei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers aufweist. Der untere Abschnitt 42 besitzt einen größeren Durchmesser der für einen größeren Vergrößerungsfaktor der Schichtdicke, beispielsweise einen Faktor von etwa 20, sorgt. Der obere Abschnitt 44 besitzt einen geringeren Durchmesser, welcher einen geringeren Vergrößerungsfaktor der Schichtdicke liefert, beispielsweise einen Faktor von etwa 3. Die beiden Abschnitte 42 und 44 sind durch eine radial verlaufende Schulter 46 miteinander verbunden. Dieser Einsatzkörper 40 liefert unterschiedliche lineare Vergrößerungsfaktoren für die Schichtdicke der Leukozytenschicht und kann dazu verwendet werden, rasch abnorm hohe Leukozyten- und Thrombozytenzahlen anzuzeigen. Diese hohe Anzahl ist dann gegeben, wenn die Leukozytenschicht sich bis oberhalb der Schulter 46 erstreckt. Der zweite Abschnitt 44 gibt dann einen schnellen Hinweis darauf, um wie viel die Leukozyten- und Thrombozytenzahl zu hoch ist.

In F i g. 11 ist ein Einsatzkörper 48 von allgemein zylindrischer Form dargestellt, der einen einstückig mit seinem oberen Ende 50 ausgebildeten Handgriff 52 aufweist. Dieser Handgriff 52 erleichtert das Einsetzen der Einsatzkörper 48 in die Kapillarrohre und steht aus den Enden der Kapillarrohre etwas vor. Der Handgriff 52 kann nach dem Einziehen der Blutprobe in das Kapillarrohr erfaßt werden und langsam nach Art einer Pumpe auf- und abbewegt werden, um in dem Kapillarrohr vorhandene Farbstoffe mit dem Blut zu vermischen. Der Handgriff 52 kann mit dem Einsatzkörper 48 über eine Schwächungszone 54 verbunden sein, so daß der Handgriff 52 nach dem Mischen aber vor dem Zentrifugieren von dem Einsatzkörper 48 abgebrochen werden kann. Um die Ausdehnung der Leukozytenschicht in axialer Richtung noch mehr zu vergrößern, kann ein Belag aus Mikrokugeln auf die äußere Oberfläche des Einsatzes oder eines in dem Einsatz ausgeformten Kanales aufgebracht sein. Die Mikrokugeln können miteinander und mit dem Einsatzkörper durch einen blutlöslichen Klebstoff wie beispielsweise Akazienharz, verbunden sein. Für den Fall, daß eine andere Flüssigkeit als Blut untersucht werden soll, muß der entsprechende Klebstoff natürlich in dieser zu untersuchenden Flüssigkeit löslich sein.

Wie bereits oben erwähnt, kann die axiale Ausdehnung der zu messenden Schicht durch die Verwendung eines sich in axialer Richtung erstreckenden volumenverdrängenden Körpers um einen Faktor 4 bis etwa 20 vergrößert werden. Bei der Bestimmung der Leukozyten- und Thrombozytenanzahl in einer Blutprobe liegen die Vergrößerungsfaktoren für eine Vergrößerung der axialen Leukozytenschichtabmessung vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 15.

Es wurde gefunden, daß bei einer Ausdehnung der Leukozytenschicht in axialer Richtung innerhalb des bevorzugten Vergrößerungsbereiches eine Schichtung

der einzelnen Bestandteile der Leukozytenschicht, d. h. der polymorphonuklearen, der monouklearen Zellen einschließlich der Lymphozyten, der Monozyten und der Thrombozyte.i gemäß ihrem spezifischen Gewicht sichtbar gemacht werden konnte. Die Bestandteile der Leukozytenschicht lagern sich geordnet nach abnehmendem spezifischem Gewicht in folgender Weise übereinander: Die polymorphonuklearen Zellen, die monouklearen Zellen und die Lymphozyten (in der gleichen Schicht) und schließlich die Thrombozyten.

Wenn, wie bereits oben bemerkt wurde, der volumenverdrängende Einsatzkörper aus einem Material geeigneten spezfischen Gewichtes besteht, und geeignete axiale Abmessungen aufweist, wird er etwas in den oberen Bereich der Erethrozytenschicht R der zentrifugierten Blutprobe eindringen. In diesem Bereich der Erethrozytenschicht lagern sich die Reticulozyten oder unreifen roten Blutkörperchen während des Zentrifugierens ab. Auf diese Weise verursacht der Einsatzkörper auch eine Vergrößerung der Reticuolozyten-Teilschicht innerhalb der Erethrozytenschicht in axialer Richtung. Es wurde gefunden, daß auch eine näherungsweise Bestimmung der Reticulozytenzahl durch Zufügen eines fluoreszierenden Farbstoffes zu der Blutprobe durchgeführt werden kann. Diese Zählung ist für den Arzt wichtig, um bei einem Patienten die Produktionsrate für neue rote Blutkörperchen bestimmen zu können.

Um die interene Schichtung innerhalb der Leukozytenschicht und die Reticulozytenschicht erkennen zu können, wird ein fluoreszierender Farbstoff wie beispielsweise Acridin-Orange oder dergleichen der Blutprobe vor dem Zentrifugieren zugefügt. Der Farbstoff wird von verschiedenen Bestandteilen der Leukozytenschicht und von den Reticulozyten in unterschiedlichem Maße absorbiert, so daß die unterschiedlichen Schichten bei Bestrahlung mit Licht in unterschiedlichem Ausmaß fluoreszieren. So kann die Dicke jeder Teilschicht innerhalb der Leukozytenschicht und die Dicke der Reticulozytenschicht durch Bestrahlung des Kapillarrohres mit Licht der geeigneten Wellenlänge ermittelt werden. Sofern dies erwünscht ist, kann auch eine optische Vergrößerung zur

ίο Beobachtung dieser Schichtung verwendet werden. Der Farbstoff kann auf die Wand des Kapillarrohres oder den Einsatzkörper aufgetragen werden oder er kann in den Kapillarkanal in Form einer festen aber löslichen Masse ingefüllt werden. Für die Verwendung bei nicht gerinnungsfreiem Blut kann ein Antikoagulans wie beispielsweise Heparin, in der gleichen Weise der Blutprobe zugeführt werden. Man erkennt, daß die Erfindung eine schnelle, einfache visuelle Bestimmung der Leukozytenzahl, der Thrombozytenzahl und der Reticulozytenzahl durch die Verwendung eines geeigneten fluoreszierenden Farbstoffzusatzes und einer entsprechenden Lichtquelle ermöglicht, was beides in einer Arztpraxis leicht verfügbar ist.

Eine gemäß der Erfindung ausgeführte Vorrichtung, die eine neunfache Ausdehnung des axialen Abstandes zwischen dem oberen und dem unteren Meniskus der Leukozytenschicht in einer Probe zentrifugierten Blutes erbringt, weist eine Zentrifugierkapillare mit einem Innendurchmesser von 1,416 mm (0,05575 inch) auf. Der Einsatzkörper hat die Form eines geraden Zylinders mit einem Durchmesser von 1,3462 mm (0,053 inch) und einer Höhe von etwa 12,7 mm (0,5 inch) und besteht aus vernetztem Polystyrol mit einem spezifischen Gewicht von 1,043 g/cm³.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

20 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vergrößern der bei Volumenmessungen relevanten axialen Ausdehnung einer in einem Rohr befindlichen, zu untersuchenden Materialschicht, die durch Zentrifugieren einer Materialmischung als Teilschicht erzeugt worden ist, durch Einbringen einer Verdrängungsmasse in die zu untersuchende Materialschicht, welche Verdrängungsmasse aufgrund ihres gewählten spezifischen Gevichts durch die zu untersuchende Materialschicht absinkt, jedoch auf einer anderen Materialschicht höherer Dichte schwimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsmasse in Form eines Verdrängungskörpers eingebracht wird und dadurch das Material der zu untersuchenden Materialschicht in einen Freiraum zwischen dem Verdrängungskörper und der Rohrinnenwand gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Grenzen zwischen benachbarten Materialschichten der zentrifugierten Materialmischung durch Einbringen farbiger Partikel mit entsprechendem spezifischen Gewicht in das Rohr markien werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Aiispruch 1, mit einer in das Rohr einbringbaren oder eingebrachten Verdrängungsmasse mit einem derartigen spezifischen Gewicht, daß sie ^o durch die zu untersuchende Materialschicht absinkt, jedoch auf einer anderen Materialschicht höherer Dichte schwimmt, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdrängungsmasse ein so gestalteter Verdrängungskörper (6; 12; 16;26;35; 40;48) vorgesehen ist, " daß zwischen dem Verdrängungskörper (6; 12; 16; 26; 35; 40; 48) und der Rohrinnenwand ein Freiraum zur Aufnahme des Materials der zu untersuchenden Materialschicht (B) verbleibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ^An zeichnet, daß das Rohr (2) transparent ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) ein an beiden Enden zum Ansaugen einer Materialprobe durch Kapillarwirkung offenes Kapillarrohr ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Rohres (2) zum Einschließen des Verdrängungskörpers (6; 12; 16; 26; 35; 40; 48) an beiden Enden in Richtung auf die Rohrachse umgebogen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (6; 12; 16; 26; 35; 40; 48) in der beim Einbringen in das Rohr (2) in der Axialrichtung des Rohrs (2) liegenden Richtung länglich ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (6; 12; 16; 26; 35; 40; 48) im wesentlichen zylindrisch mit beim Einbringen in das Rohr (2) im wesentlichen mit der Rohrachse zusammenfallender Zylinderachse ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (12; 16) mindestens eine im wesentlichen axial verlaufende Nut (14; 20) in seiner Außenumfangsfläehe (18) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Form des

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60 Verdrängungskörpers (16; 26) derart gestaltet ist, daß sich eine nicht-lineare Vergrößerung der axialen Ausdehnung der zu untersuchenden Materialschicht (B) ergibt

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Form des Verdrängungskörpers (40) derart gestaltet ist, daß sich eine mehrstufige, jeweils lineare Vergrößerung der axialen Ausdehnung der zu untersuchenden Materialschicht (B) ergibt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des Rohres (2) mittels eines in der Materialmischung löslichen Bindemittels eine Ansammlung farbiger Partikel (38) mit einem derartigen spezifischen Gewicht befestigt ist, daß bei freigesetzten Partikeln (38) eine oder mehrere Grenzen zwischen benachbarten Materialschichten der zentrifugierten Materialmischung markiert werden.

13. Verwendung des Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, oder der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12 bei der Blutuntersuchung.

14. Verwendung nach Anspruch 13 zur Bestimmung des Volumens der Zwischenschicht zwischen der Erethrozytenschicht und der Plasmaschicht, wobei vorzugsweise die axiale Ausdehnung der Zwischenschicht um einen Faktor größer als vier, höchst vorzugsweise einen Faktor von fünf bis fünfzehn vergrößert wird.

15. Verwendung nach Anspruch 14, bei der dem Blut ein Farbstoff zugesetzt wird, der von unterschiedlichen Leukozytentypen und von den Thrombozyten unterschiedlich absorbiert wird, so daß eine durch Zentrifugieren erreichte Unterteilung der Zwischenschicht in mindestens zwei getrennte Leukozytenkomponentenschichten und eine Throm bozytenschicht besser sichtbar ist.

16. Verwendung nach Anspruch 14 oder 15, bei der an der Innenwand des Rohrs farbige Partikel mit mindestens zwei unterschiedlichen Dichten mittels eines blutlöslichen Bindemittels befestigt sind und die freigesetzten farbigen Partikel mindestens zwei Grenzer zwischen Unterschichten der Zwischenschicht markerien.

17. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis

16 zur näherungsweisen Bestimmung der Leukozyten- und Thrombozytenzahl einer Blutprobe, wobei ein auf der Erethrozytenschicht schwimmender Verdrängungskörper eingesetzt ist.

18. Verwendung nach einem der Ansprüche 13 bis

17 zur Bestimmung der axialen Ausdehnung einer durch Zentrifugieren von der restlichen Erethrozytenschicht abgesonderten Reticulozytenschicht, wobei ein Verdrängungskörper mit einem derartigen spezifischen Gewicht eingesetzt wird, daß er mindestens teilweise in die Reticulozytenschicht einsinkt, und wobei vorzugsweise die axiale Ausdehnung der Reticulozytenschicht um einen Faktor von fünf bis fünfzehn vergrößert wird.

19. Verwendung nach Anspruch 18, bei der die Reticulozytenschicht angefärbt wird.

20. Verwendung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei der der Verdrängungskörper anfangs mit einem blutlöslichen Bindemittel an der Rohrinnenwand befestigt ist.