DE2744678C3 - Vorrichtung zum Diagnostizieren verschiedener Krankheitssymptome und zur Kontrolle des Verlaufs einer Therapie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich als Zusatz zu dem Patent 13 395 auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Anordnungen von Zweistrahl-Photometer, bei denen die Strahlung einer Lichtquelle nach der spektralen Aussonderung der Meßwellenlänge in einen Meßstrahlengang und einen Vergleichsstrahlengang mit je einem Meßelement aufgeteilt 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 Meßelcmenle jeweils Licht aus der gleichen Lichtquelle erhalten und der sich ergebene Unterschied der Meßwerte auf den Einfluß der durchstrahlten Probe zurückzuführen ist. Diese bekannte Anordnung der Zweistrahl-Photometer besitzt den Nachteil, daß zwischen der Meßküvette und dem Meöelement kein spektrales Aussonderungsmittel vorgesehen ist, weshalb bei dieser Anordnung über die nicht abgedeckte Meßküvette das eintretende Fremdlicht mit dem Integral über alle vom Photoempfänger umsetzbaren Wellenlängen die monochromatische Meßwellenlänge überdeckt und demzufolge ein außerordentlich sohlech-ϊ tes Verhältnis von Nutz- zu Störsignal auftritt. Die bisher bei den bekannten Zweistrahl-Anordnungen auftretenden elektronischen Probleme bei der gleichzeitigen Logarithmierung von zwei elektrischen Signalen und der anschließenden Differenzbildung könnet, heute

ίο durch bekannte elektronische Logarithmierbausteine gelöst werden, die als hochintegrierte Bauelemente nach dem Stand der Technik zur Verfugung stehen. Zur Beseitigung der Fremdlichtempfindlichkeit ist es bekannt daß Meßfilter im Strahlengang hinter der

π 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 vernachlässigbaren kleinen Anteil. Diese Anordnung hat jedoch den

2ii Nachteil, daß die Meßprobe in der Küvette ohne eine spektrale Aussonderung dem gesamten Meßlicht ausgesetzt ist, also von der gesamten spektralen Zusammensetzung des Lichts 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 das Meßfilter im Strahlengang zwischen

«ι der Lichtquelle und der Küvette angeordnet, damit der Anteil des Gesamtspektrums der Lichtquelle ausgefiltert wird, der in der Meßprobe eine Veränderung der Zusammensetzung hervorrufen könnte. Bei dieser Anordnung ergibt sich jedoch, wie oben erwähnt die

i' Fremdlichtempfindlichkeit, da das durch die Küvette eintretende Fremdlicht ungefiltert auf das Meßelement fällt und die Messung selbst dadurch verfälscht. In der Zweistrahl-Anordnung ist es zur Erzielung von Vergleichswerten erforderlich, daß in de^, Vergleichsstrah- lengang zur Erzielung eines Vergleichswertes ebenfalls ein Meßfilter eingeschaltet wird. Wenn nun zur Ausschaltung der Fremdlichtempfindlichkeit und zur Vermeidung einer Beeinträchtigung der Meßprobe durch bestimmte spektrale Lichtanteile vor die Meßpro-

■■ ■■ be ein Sperrfilter zusätzlich angeordnet wird, so muß auch in dem Vergleichsstrahlengang ebenfalls ein Sperrfilter und ein Meßfilter angeordnet werden. Hier hat sich jedoch gezeigt daß beim Betrieb einer derartigen Zweistrahl-Anordnung fehlerhafte Meßwer-

Vi te entstehen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent zu einem Zweistrahlgerät auszubauen, welches keinen störenden Fremdlichteinflüssen unterliegt und bei dem unerwünschte Strahlungs- > anteile von der Probe ferngehalten werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

In vorteilhafter Weise wird hierdurch erreicht, daß die beiden Meßelemente absolut vergleichbare Werte

mi messen können, die sich nur durch die von der Meßprobe beeinflußten Verhältnisse unterscheiden. Bei einer derartigen Zweistrahl-Photometeranordnung kann auf jede Lampenspannungsregelung verzichtet werden. Damit können preisgünstige Halogen-Glüh-

»> lampen verwendet werden, die eine geringe Wärmeentwicklung besitzen, so daß eine Fremdbelüftung Her Strahlungsquelle 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 eingeschaltete Sperrfilter die für die Meßprobe nachteiligen Spektralanteile abfiltert. Pa im Vergleichsstrahlengang das gleiche Sperrfilter und das gleiche Meßfilter in dem identischen Abstand voneinander verwendet wird, werden Einflüsse durch die Filteranordnung ausgeschaltet.

Eine weitere Ausgestaltung der Aufgabenlösung nach dem Anspruch 1 besteht darin, daß eine Mechanik zur Oberführung der in den Meßstrahlengang eingesetzten Filter in den Referenzstrahlengang vorgesehen ist.

Eine andere, vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand des Anspruchs 3. 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 Meßwerte 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 hier ermittelten Wert verglichen werden. Bei der Verwendung von Filtern sowohl im Meßstrahlengang als auch im Vergleichsstrahlengang können die gleichzeitig ermittelten Meßwerte sofort miteinander verglichen werden.

Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, und zwar sind

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit zwei Strahlengängen und abwechselnd in den Meßstrahlengang sowie in den Vergleichsstrahlengang bewegbaren Filtern und

Fig.2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit zwei Strahlengängen, wobei in jedem Strahlengang jeweils Filter fest angeordnet sind.

In F i g. 1 is' mit 1 eine Lichtquelle bezeichnet, von der Lichtstrahlen sowohl zu einem Meßstrahlengang 16 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 ί eine Sammellinse 20 angeordnet.

Mit 13 ist in dem Meßstrahlengang 16 ein Sperrfilter bezeichnet, das einer Blende 2 vorgeschaltet ist und wahlweise in den Meßstrahlengang eingeschaltet werden kann. Der Blende 2 ist die Meßküvette 3 nachgeordnet, die von einem nicht gezeigten Küvettenhalter in den Meßstrahlengtng 16 bewegt wird. Von der Küvette gelangt der Lichtstrahl durch ein Meßfilter 4

und von hier aus zu dem Meßelement 5.

In dem Vergleichsstrahlengang 17 ist in gleicher Höhe wie in dem Meßstrahlengang 16 eine Blende 23 eingeschaltet. Hinter der Blende 2a gelangt das Licht in dem 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 dann mit dem Meßwert des zweiten Meßelementes 5a verglichen wird.

In der Vorrichtung ist ein Schlitten 19 vorgesehen, auf dem sowohl das Sperrfilter 13 als auch das Meßfilter 4 angebracht sind. Das Sperrfilter 13 ist dabei so auf 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 in den Vergleichsstrahlengang 17 verschoben werden.

In Fig.2 sind für gleiche Elemes.ic gleiche Bezugszahlen 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 Mc-ßelement 5 angeordnet ist. In dem Vergleichsstrahlengang 17 gelangen 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 Meßelemcjit 5a gelangen. Die beiden Meßelemente 5 und 5a sind in gleicher Weise wie bei der Ausführungsforrn 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 vor den Meßelementen 5 bzw. 5a angeordnet. Die beiden Sperrfilter haben identische Eigenschaften. So sind die beiden Sperrfilter aus derselben Charge gewonnen.

Das Meßfilter 4a in dem Vergleichsstrahlengiing 17 hat von dem Meßelement 5a den gleichen Abstand 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 Eigenschaften. Dies wird dadurch erreicht, daß beide Meßfilter jus der gleichen Charge gewonnen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Diagnostizieren verschiedenen Krankheitssymptome und zur Kontrolle des Verlaufs einer Therapie durch fotoir.etrisehe Einzeloder Serienmessungen mit einer Lichtquelle, mit einem im Wege des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts angeordneten und die zu untersuchende Probe enthaltenden transparenten Behälter, mit einem der Ausfilterung von die Probe beeinflussenden Strahlungsanteilen aus dem Licht der Lichtquelle dienenden Sperrfilter, das in Ruhestellung außerhalb des Strahlengangs gehaltert ist, mit einem hinter dem Behälter angeordneten fotoelektrischen Wandler, mit einem in den Strahlengang zwischen Behälter und Wandler einsetzbaren Meßfilter, das einen der untersuchten Probe angepaßten Durchlaßbereich aufweist, und mit einer der Einführung des Sperrfilters in den Strahlengang zwischen Lichtquelle :.-nd Behälter dienenden Transporteinrichtung, die durch Steuerelemente aktivierbar ist, welche am Meßfilter vorgesehen sein können, nach Patent 27 13 395, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (1) und einem weiteren fotoelektrischen Wandler (5a) ein Referenzstrahlengang (17) gebildet ist, in dem den Filtern (13,4) des die Probe enthaltenden Meßstrahlengangs (16) bezüglich der Filtercharakteristik exakt entsprechende Meß- und Sperrfilter (4a bzw. 13a^ in gleicher Anordnung zumindest zeitweise vorgesehen sind, und daß Einrichtungen zum Vergleich der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (5, 5a) des Msü- un^ Referenzstrahlengangs (16 bzw. 17) vorhanciän sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch . dadurch gekennzeichnet, daß eine Mechanik (19) zur Überführung der in den Meßstrahlengang eingesetzten Filter (13, 4) in den Referenzstrahlengang (17) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Meß- und Sperrfilter (4a bzw. 13a^ für den Referenzstrahlengang (17) den gleichen Herstellungschargen wie das Meß- und Sperrfilter (4 bzw. 13) des Meßstrahlengangs (16) entstammende Filter gewählt sind.