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Vorrichtung zum Diagnostizieren von Krankheitssysptomen
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verschiedener Art und zur Verlaufskontrolle der Therapie (Zusatzanmeldung
zur Patentanmeldung P 27 13 395.5-52)
Die Erfindung bezieht sich
als Zusatz zu der PatentAnmeldung P 27 13 395.5-52 auf eine Vorrichtung zum Diagnostizieren
von Krankheitssymptomen verschiedener Art und zur Verlaufskontrolle der Therapie
in der medizinischen Laborpraxis, bei der für Einzeömessungen und/oder Serienbestimmungen
ein von einer Blende begrenzter Lichtstrahl einer Lichtquelle durch eine Küvette
oder dergleichen Behalter für aie Aufnahme einer photometrisch zu analysierenden
Meßprobe hindurch auf ein Meßelement fällt welches eine vom Absorptionsgrad der
Probe abhängige Meßgröße vorgibt, woboi zwischen Lichtquelle und Meßelement ein
Meßfilter im Strahlengang liegt und die Küvette im Strahlengang zwischen einem der
Lichtquelle benachbarten, wahlweise in den Strahlengang einbringbaren Sperrfilter
und dem eigentlichen Meßfilter angeordnet ist, und wobei das Meßrilter gegebenenfalls
zusätzlich das Sperrfilter im Strahlengang arretierende Mcßelemente aufweist.
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Bei dieser bekannten Anordnung der Zweistrahl-Photometer, bei denen
die Strahlung einer Lichtquelle nach der spektralen Aussonderung der Meßwellenlänge
in einen Meßstrahlengang und einen Vergleichsstrahlengang aufegteilt wird, kann
eine Lichtquelle verwendet werden, deren Helligkeit durch Netzspannungsschwankungen
vom Nennwert stärker abweichen kann, ohne daß dadurch größere Meßwertschwankungen
hervorgerufen werden, da die beiden Meßelemente jeweils Licht aus der
gleichen
Lichtquelle erhalten und der sich ergebene Unterschied der Meßwerte auf den Einfluß
der durchstrahlten Probe zurückzuführten ist. Diese bekannte Anordnung der Zweistrahl-Photometer
besitzt den Nachteil, daß zwischen der Meßküvette und dem Meßelement kein spekrtalen
Aussenderungsmittel vorgesehen ist, weshalb bei dieser Anordnung über die nicht
abgedeckte Meßküvette das eintretende Fremdlicht mit dem Integral über alle vom
Photoempfänger umsetzbaren Wellenlängen die monokromatische Meßwellenlänge überdeckt
und demzufolge ein außerordentlich schlechtes Verhältnis von Nutz- zu Störsignal
suftritt. Die bischer bei den bekannten Zweistrahlen-Anordnungen auftretenden elektronischen
Probleme bei der gleichzeitigen Logaritmierung von zwei elektrischen Signalen und
der anschließenden Differenzbildung können heute durch bekannte elektronische Logarithmierbausteine
gelöst werden, die als hochintegrierte Bauelemente nach dem Stand der Technik zur
Verfügung stehen.
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Zur Beseitigung der Fremdlichtempfindlichkeit ist es bekannt.
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das Meßfilter in den Strahlengang hinter die Meßküvette anzuordnen.
Dadurch ergibt sich, daß das durch die Küvette einfallende Fremdlicht über das nachfolgende
Meßfilter nur spektral bewertet wird. Damit hat das Fremdlicht nur einen vornachlässigbaren
kleinen Anteil. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Meßprobe in der
Küvette ohne eine spektrale Aussonderung dem gesamten Meßlicht ausgesetzt ist, also
von der gesamten spektralen Zusammensetzung desLichtes
der Lichtquelle
durchstrahlt wird. Bei einigen Arten von Meßproben kann es dabei zu Fehlmessungen
kommen, nämlich dann, wenn sich die meßprobe unter dem Einfluß bestimmter Wellenlängen
chemisch verändert. Aus diesem Grunde wird bei photometrischen Anordnungen der eingangs
genannten Art in den Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der Küvette das Meßfilter
angeordnet, damit der Anteil des Gesamtspektrums der Lichtquelle aii£cfiltert wird
der in der Meßprobe eine Veränderung der Zusammensetzung hervorrufen könnte. Bei
dieser Anordnung ergibt sich jedoch, wie eben erwähnt, die Fremdlichtempfindlichkeit,
da das durch die Küvette eintretende Fremdlicht ungefiltert auf das Meßelement fällt
und die Messung selbst dadurch verfälscht. In der Zweistrahlen-Anordnung ist es
zur Erzielung von Vergleichswerten erforderlich, daß in dem Vergleichssrtahlendurchgang
zur Erzielung eine Vergleichswertes ebenfalls ein Meßfilter eingeschaltet wird.
Wenn nun zur Ausschaltung der Fremdlichtempfindlichkeit und zur Vermeidung einer
Beeinträchtigung der Meßprobe durch bestimmte spekrtale Lichtanteile vor die Meßprobe
ein Sperrfilter zusätzlich angeordnet wird, so nuß auch in den Vergleichsstrahlengang
ebenfalls ein Sperrfilter und ein Meßfilter angeordnet werden.
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Hier hat sich jedoch gezeigt, daß beim Betrieb einer derartigen Zweistrahlen-Anordnung
fehlerhafte Meßwerte entstehen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der Zweistrahl-Photometeranoirdnung
entstehenden Meßfehler zu beseitigen
und auf den Meßelementen nur
durch die Küvette beoinflußte vergleichbare Meßwerte zu erhalten.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei der Verwendung einer
Zweistrahlen-Anordnung, bei der aus der Lichtquelle ein erster Strahlengang durch
eino Küvette auf ein Meßelement und ein zweiter Strahlengang von derselben Lichtquelle
auf ein zweites Meßelement fällt, und die Werte der beiden Meßelemente vorglichen
werden, sowohl das Meßfilter als auch das Sperrfilter für eine abwechselende Anordnung
einmal in dem Meßstrahlengang und zum anderen in dem Vergleichsstrahlengang bewegbar
gehalten sind. In vorteilhafter Weise wird hierdurch erreicht, daß die belden Meßelemente
absolut vergleichbare Werte messen können, die sich nur durch die von der Meßprobe
beeinflußten Verhältnisse unterscheiden. Bei einer derartigen Zweistrahl-Photometeranordnung
wird in Vorteilhafter Weise erreicht, daß praktisch auf jede Lampenspannungsregelung
verzichtet werden kann. Damit können preisgünstige Halogen-Glühlampen verwendet
werden, die eine geringe Wärmeentwicklung besitzten, so daß eine Fremdbelüftung
der Strahluagsquelle unterbleiben kann Auch die Fremdlichtunempfindlichkeit ist
durch die Anordnung eines Meßfilters zwischen dem Meßelement und der Küvette gegeben
wobei das zwischen der Küvette und der Lichtquelle eine schaltete Sperrfilter die
für die Meßprobe nachteiligen Spaktralanteile abfiltert. Da in dem Vergelichsstrahlendurchgang
das
gleiche Sperrfilter und das gleiche Meßfilter in den identischen Abstand voncinander
verwendet uiid, worden Einflüsse durch die Filteranordnung ausgeschaltet. Das Sperrfilter
und das Meßfilter sind beide so bewegbar in einem gemeinsamen Schlitten gehalten,
dnß bei einer Ausschaltung des Sperrfilter aus dem Meßsrtahlengang dieses auch aus
dem Vergleichsstrahlengang herausgehalten wird.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß in den Meßstrahlengang
und in dem Vergleichsstrahlengang Sperrfilter bzw. Meßfilter =it identischen Eigenschaften
ein setzbar Bind. Eine weitere verteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die
beiden Sperrfilter in dem Meßstrahlengang und in dcm Vergleichsstrahlengang sowie
die beiden Meßfilter in den beiden Strahlengängen bei der Herstellung den Gleichen
Chargen entnommen sind. Durch diese Weiterbildungen wird eine Mechanik zur abwechselnden
Einschaltung des Sperrfilters und des Meßfilters in dem Meßstrahlengang und in dem
Vergleichsstrahlengang vermieden, ohne daß durch unterschiedliche Werte des Meßfilters
und Sperrfilters Meßfehler auftreten, da die beiden Filter identische Eigenschaften
aufweisen. Filter mit identischen Eigenschaften sind insbesondere dann erzielbar,
wenn sie bei der Herstellung den gleichen Chargen entnommen werden. Bei der Verwendung
von gleiche Werte aufweisenden Filtern in den beiden Strahlengängen ergibt sich
der Vorteil, daß die Moßwerte
an den beiden Meßelementen direkt
miteinander verglichen werden können. Bei der Einschaltung der Filter zunächst in
den Meßstrahlengang und anschließend in den Vergleichsstrahlengang muß jeweils der
von dem zuerst beaufschlagten Meßelement gewonnene Meßwert gespeichert und nach
der Messung in dem zweiten Strahlengang mit dem hierr ermittelten ert verglichen
werden. Bei der Verwendung von Filtern sowohl im Meßstrahlengang als auch im Vergleichsstrahlengang
können die gleichzeitig ermittelten Meßwerte sofortt miteinander verglichen werden.
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Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar
sind: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit zwei Strahlengängen
und abwechselnd in den Meßstrahlengang sowie in den Vergleichsstrahlengang bewegbar
n Filtern und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit zwei Strahlengängen,
wobei in jedem Strahlengang jeweils Filter fest angeordnet sind.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Lichtquelle bezeichnet, von der Lichtstrahlen
sowohl zu einem Meßstrahlengang 10 als auch über einen Umlenkspiegel 15 zu einem
Vergleichsstrahlengang 17
geleitet werden. Der Umlenkspiegel ist
so ausgebildet, daß von ihm parallele Lichtstrahlen ausgehen. In dem Meßstrahlengang
16 ist hinter der Lichtquelle 1 eine Sammcllinse 20 angeordnet.
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Mit 13 ist in dem Meßstrahlengang 16 ein Sperrfilter bezeichnet, das
ciner Blende 2 vorgeschaltet ist und wahlweine in den Meßstrahlengang eingeschaltet
worden kann.
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Der Blende 2 ist die Meßküvette 3 nachgeordnet, die von einem nicht
gezeigten Küvettenhalter in den Meßstrahlengang 16 bewegt wird. Von der Küvette
gelangt der Lichtstrahl durch ein Meßfilter 4 und von hier aus zu dem Meßelement
5.
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In dem Vergleichsstrahlengang 17 ist in gleicher Ilohe wie in den
Meßstrahlengang 16 eine Blende 2a eingeschaltet.
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Hinter der Blende 2a gelangt das Licht in den Vergleichsstrahlengang
17 direkt ohne weitere Beeinflussung auf ein zweites Meßelement 5a. Die beiden Meßelemente
5 und 5a sind mit einem Logarithmier-Baustein 18 verbunden, in dem der Meßwert von
dem Meßelement 5 des Meßstrahlengangs zunächst gespeichert und dan mit dem meßwert
des zweiten Meßelementes 5a verglichen wird.
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In der Vorrichtung ist ein Schlitten 19 vorgesehen, auf
dem
sowohl das Sperfilter 1n als auch das fleßfilter 4 angebrascht sind. Das Sperrfilter
13 ist dabei so aus dem Schlitten 19 gehalten, daß es wahlweise in eine Betriebsstellung
oder in eine Außerbetriebsstellung geschaltet werden kann. Durch den Schlitten 19
kann nun sowohl das Sperrfilter 13 als auch das Meßfilter 4 aus dem Meßstrahlengang
16 inden Vergleichsstrahlengang 17 verschoben werden.
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In Fig. 2 sind für gleiche Elemente gleiche Bezugszehlen verwendet.
So geht von einer Lichtquelle 1 ein Lichtstrahl durch eine Sammellinse 20 in einen
Meßstrahlengang 16 und über einen Umlenkspiegel 15 in einen Vergleichsstrahlengang
17. In dem Meßstrahlengang 16 ist hinter der Linse 20 ein Sperrfilter 13 angeordnet,
dem eine Blende 2 folgt. Hinter der Blende 2 befindet sich die Meßküvette 3 auf
einem nicht gezeigten Küvettenhalter. Der Meßküvette 3 folgt das Meßfilter 4, das
seinerseits vor dem Meßelement 5 angeordnet ist. In dem Vergleichsstrahlengang 17
gelagen die Strahlen zunächst zu einem Sperrfilter 13a, um dann durch eine Blende
2a zu fallen. Hinter der Blende 2a folgt das Meßfilter 4a, von wo aus die Strahlen
zu dem Meßelement 5a gelangen. Die beiden Meßelemente 5 und 5a sind in gleicher
Weise wie bei der Ausführungsform der Fig.1 auf einen Logarithmier-Baustein 18 geschaltet.
Das Sperrfilter 13 in dem Meßstrahlengang 16 und das Sperrfilter 13a in dem Vergleichsstrahlengang
17 sind in gleichem Abstand von den
Meßelementen 5 bzw. 5a angeordnet.
Die beiden Sperrfilter haben identische Eigenschaften. So sind die beiden Sperrfilter
aus der selben Charge gewonnen.
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Das Meßfilter 4a in dem Vergleichsstrahlengang 17 hat von dem Meßelement
5a den gleichen Abstanstand wie das Meßfilter 4 in dem Meßstrahlengang 16 von dem
ihm zugeordneten Meßelement 5. Wie auch beim Sperrfilter haben die beiden Meßfilter
4 und 4a identische Eigenschften. Dies wird dadurch erreicht, daß beide Meßfilter
aus der gleichen Charge gewonnen werden.
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