DE2237197A1

DE2237197A1 - Optisches abtastsystem fuer eine versuchsanordnung

Info

Publication number: DE2237197A1
Application number: DE2237197A
Authority: DE
Inventors: Richard Allen Reeves; David Alan Ritchie
Original assignee: Sherwood Medical Industries Inc
Current assignee: Sherwood Medical Co
Priority date: 1971-07-30
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1973-02-08
Also published as: US3754866A; DE2237197C2; GB1401227A

Description

^-^Patentanwälte

ρ , OMü--.cher, SO, i-;."n?gnouerstr.2

ί O:

Unser Zeichen: S 1444

Sherwood Medical Industries Inc., St, Louis/Miss» (V.St.A.)

Optisches Abtastsystem für eine Versuchsanordnung

Die Erfindung betrifft ein Versuchsgerät zum automatischen Bestimmen von Prothrombinzeiten oder anderen Proben mit ähnlichen Faktoren. /Ein drehbarer Förderer bewegt nacheinander Blutplasmaproben in Behältern in eine Teststation, wo jede Probe getestet wird, einschlägige Informationen abgetautafc werden, und auf ein Druckwerk zur Auswertung aufgegeben werden.

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Vor der Teststation kann ein erster Reagenzgeber sein, der ein Reagenz in jede Probe gibt und ein zweiter Reagenzgeber liegt an der Teststation zum Zufügen eines zweiten Reagenz· Zwischen den beiden Reagenzgebern ist eine Probenerhitzungsvorrichtung, welche unmittelbar jeden Behälter berührt, um Wärme zu übertragen und dio darin enthaltene Probe zu erwärmen. Jeder Reagenzgeber ist mit einem Heagenzbehälter und zugeordnetem magnetischen Rührsystem versehen. Es ist ein bestimmtes System zum Entkuppeln des magnetischen Rührsystems von einem magnetischen Rührwerk und zum Bewegen des magnetischen Rührers aus der Bahn einer Pipette, die einen Teil jedes Reagenzgebers bildet, vorgesehen. An der Teststation ist eine besondere fotosensitive Abtasteinrichtung vorgesehen zum Abtasten der Bildung von Klumpen, nachdem da3 zweite Reagenz zugesetzt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf medizinische Testeinrichtungen und betrifft medizinische Testeinrichtungen, in denen eine Änderung der optischen Charakteristis der Probe abgetastet wird, z.B. bei dor Bestimmung von Prothombinzeitienv

In zunehmendem Maße hat die Bevölkerung Anspruch auf eine sachkundige medizinische Hilfe zur lösung individueller medizinischer Probleme. Dieser Faktor, in Verbindung mit dem

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immer wachsenden Umfang medizinischer Kenntnis ergab eine umfangreiche Erhöhung der Zahl der Tests verschiedener Arten, die als Teil der Diagnose oder von Beobachtungsverfahren für die Gesundheit durchgeführt werden und eine Erhöhung des Mangels an ausgebildetem Personal zur Durchführung dieser Versuche· Als !Folge der Erhöhung der Nachfrage nach solchen Dienstleistungen sind die Kosten für die Durchführung in gleicher Weise angestiegen. Auf diese Weise ist es nicht nur schwer, qualifiziertes Personal zur Durchführung solcher Versuche zu erhalten, sondern die Kosten dieser Dienstleistungen verhindern eine häufigere Durchführung und selbst unter den besten Bedingungen ist immer der menschliche Faktor zu berücksichtigen, wodurch die Möglichkeit erhöht wird, daß der Test ungenau geführt wird oder das Eergebnis unexakt bestimmt wird.

Daraus ergibt sich eine Erhöhung des Bedürfnisses an Apparaten zur Durchführung derartiger Versuche in billiger Weise, wobei die Apparate von relativ ungelerntem Personal.bedient werden Bollen und die meisten Gelegenheiten für Ungenauigkeiten der Ergebnisse infolge menschlicher Fehler vermieden werden.

Es ist die wesentliche Aufgabe der Erfindung, eine neuartige

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und verbesserte Testvorrichtung zur automatischen Durchführung von Testen an Proben auf dem Gebiet dei Medizin zu schaffen. Genauer gesagt, ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Testgerät zu schaffen, welches insbesondere für die automatische Bestimmung von Prothrombineinheiten oder ähnlichen Tests dient.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, tin neuartiges und verbessertes optisches Abtastsystem zum Feststellen optischer Änderungen der Probe zu schaffen, einen neuen verbesserten Probenerwärmungsmechanismus, ein neues verbessertes Reagenzpipettierungssystem und einen neues verbesserten Reagenzvorrat-ebehälter mit Rührsystem, alle für die. Verwendung in den verschiedensten Formen von Testgeräten·

Die grundsätzliche Ausführungeform löst die vorgehenden Auf« gaben mit einer Konstruktion, welche einen Probenförderer in Form eines Drehtisches aufweist, der eine Vielzahl von Probenaufnahmebehältern hat und stufenweise diese Proben durch eine erste Reagenzgeberstation, eine Probenerwärmungsstation und eine zweite kombinierte Reagenzgeberstation und Teststation führt. An der Testatation wird ein optisches Abtastsystem verwendet zur Bestimmung optischer Änderungen in der Probe, wie z.B. Klumpchenfeststellung in einem Prothrombin-

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versuche Die für derartige Klumpenbildung notwendige Zeit nach dem Zugeben des zweiten Reagenz in die Probe wird dann aufgezeichnet und durch ein Druckwerk gedruckt»

Das optische System an der Teststation verwendet 'eine Lichtquelle an einer Seite der Bewegungsbahn der Proben und ein fotosensitives Element an der gegenüberliegenden Seite der Bahn. An der Lichtquellenseite ist ein Hochfrequenzrotfilter vorgesehen, um die Wirkung von Änderungen der optischen Absorption von einer Plasmaprobe zu der anderen zu eliminieren. An der Seite des fotosensitiven Elementes der Bahn ist eine Bohrungsbündelkonstruktion vorgesehen, welche als Blende für den Lichtdurchgang durch die Probe dient und ein Diffusor in Form eines langgestreckten Lichtrohres. Das fotosensitive Element quer zur Längsrichtung des Lichtrohres angeordnet und das System ist zur Erhöhung der Zuverlässigkeit einer genauen Abtastung der optischen Änderungen im allgemeinen für optische Störung unempfindlich.

Die verwendete neuartige Aufbereitungsanordnung besteht aus einem bogenförmigen wärmeleitenden Block, der aus einen Material z.B. Aluminium geformt ist, welches in und aus der Bewegungsbahn der Probenbehälter bewegbar angebracht ist. Der Block schließt eine Vielzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme

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einzelner Probenbehälter ein und hat ein elektrisches Heizelement. Ein Solenoid wird verwendet, um den Block in und aus der Bewegungsbahn der Behälter zu bewegen und wird in Verbindung mit einer Betäigungsanordnung für den Drehtisch derart betrieben, daß, wenn der Drehtisch die nächste Probe an die Teststation einstellt, der Block aus der Bewegungsbahn gezogen wird bis dieses Einstellen vervollständigt ist, worauf er sich zurück in die Bahn bewegt. In der Bahn werden Probenbehälter in den Ausnehmungen im Block aufgenommen und gleichförmig auf die gewünschte Temperatur erwärmt .

Die Pipettiereinrichtung für das Reagenz schließt eine Pipette ein, die an einer drehbaren und hin- und hergehenden Welle angebracht ist, für 1. eine Drehbewegung zwischen einer Stellung über einem Probenbehälter auf dem Drehtisch und dner Stellung über einem Reagenzbehälter und 2. eine hin- und hergehende Bewegung zwischen der zuletzt erwähnten Stellung und einer Stellung in dem Behälter, in welcher das Reagenz in die Pipette für die nachfolgende Abgabe in die Probe aufgezogen wird.

Eine Kolbenpumpe ist mit der Pipette verbunden und durch eine Nooke so betrieben, daß das Reagenz in die Pipette aufge-

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zogen wird, wenn die Pipette in dem Behälter liegt und aus der Pipette abgegeben wird, wenn die Pipette über der Probe liegt. Diese Nooke treibt in ihrer Steuerbewegung die Pipette zwischen den drei oben erwähnten Stellungen mittels eines "Folgegliedes an, welches mit einem Hebel verbunden ist, der seinerseits mit der die Welle tragenden Pipette verbunden ist, um die Welle hin- und herzubewegen. Eine weitere Nockenanordnung mit einem Nockenfolgeglied, welches an der Welle befestigt ist, trägt die Pipette und eine.stationäre Nooke spricht auf die Hin- und Herbewegung der Welle so an, daß sie eine Drehung auf diese überträgt, um die Pipette zwischen den ersten beiden oben erwähnten Stellungen zu bewegen.

Das magnetische Rohrsystem ist insbesondere für den Betrieb in Verbindung mit dem Reagenzpipettierungssystem geeignet. Ein Behälter in Form von einem eingetauchten stumpfkegelförmigen Konus wird verwendet und im Bereich von dessen Boden ist ein bewegbarer Hagnet zum Aufbauen eines bewegbaren Magnetfeldes vorgesehen, so daß ein magnetischer Rührstab in dem Behälter bewegt wird, um den Inhalt des Behälters zu rühren. Es sind Anordnungen getroffen, um die Vorrichtung zum Aufbau des bewegbaren Magnetfeldes außer Wirkung zu bringen und den magnetischen Rührstab aus der Bahn der Pipette zu

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bewegen, wenn diese in den Behälter abgesenkt wird. Die Anordnungen enthalten einen Hebel mit einem magnetischen Schild, der zwischen den bewegbaren Magneten und den Boden des Behälters einschiebbar ist, um die magnetische Kupplung zwischen den bewegbaren Magneten und dem magnetischen Hührstab zu unterbrechen. Der Hebel trägt ferner einen im wesentlichen senkrecht stehenden Magneten, welcher in eine Stellung im Bereich des Behälters bewegbar ist, um den magnetischen Hührstab auf dessen eine Seite zu ziehen. Der Hebel ist durch ein Nockenfolgeglied betätigt, welches mit einem Element in Eingriff gebracht werden kann, das mit der die Pipette tragenden Welle bewegbar ist, wie im vorstehenden Absatz erläutert ist.

Die Erfindung wird im "folgenden anhand der Zeichnungen an-Ausftihrungsbeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigern

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Testvorrichtung gemäß der Erfindung, die im wesentlichen in einem Gehäuse liegtj

Pig. 2 eine Draufsicht auf den Probenförderer, zwei

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Pipe ttiersyst erne, zwei magnetische "Rührsysteme und den Erwärmungsblock, wobei Teile zur besseren Darstellung ausgebrochen sind;

Figo 3 einen Vertikalschnitt durch den Probenförderer;

Pig. 4 einen Vertikalschnitt etwa entlang der Linie 4-4 in Pig. 2;

Pig. 5 eine Seitenansicht eines Reagenzpipettiersystenis;

Pig. 6 eine Seitenansicht auf das Reagenpipettiersystom etwa um 90° gegenüber der Darstellung in Pig. 5 versetzt;

Pig. 7 einen Vertikalschnitt ebwa entlang der. Linie , 7-7 in Pig. 2\

Pig. 8 einen Vertikalschnitt etwa entlang der Linie 8-8 in Pig. 2, und

Fig. 9 ein Blockdiagramm auf eine Form des Steuersystems, welches gemäß der Erfindung verwendet werden kann.

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Wie allgemein oben ausgeführt, ist eine Testvorrichtung gemäß der Erfindung ideal geeignet zur Durchführung und Aufzeichnung der Ergebnisse von Prothrombinversuchen oder anderen ähnlichen Versuchen, wenn auch der Fachmann-feststellt, daß eine große Anzahl von verschiedenen Mechanismen und Konstruktionen, wie sie im folgenden beschrieben sind, für die Verwendung bei anderen Versuchsvo!'richtungen oder Systemen geeignet sind, v/olche vom Prothrombin- oder entsprechenden Versuchen völlig unterschiedlich sind und daboi auch mit nichtchemischeη Versuchen. Daher ist, wenn die Urfindung auch in Verbindung mit einem Pro thrombinzeLtverauch beschrieben ist, sie selbstverständlich nicht darauf begrenzt.

Pro thonibinzoitversuche messen die Klumpzeit von Blutplasma und können entweder mit einem Reagenz oder mit der Variante mit awoi Reagenzien durchgeführt werden.-Speziell bei der Durchführung der Prothrombinzeitversucke wird einer Plasmaprobe sowohl Kalziumchloridlösung als auch Thromboplastin zugeführt. In einem Einreagenaversuch wird das Kalzium und das Thromboplastin kombiniert und eine gewuuaoiitö T.Ienga >\ov kombinierten Lösung in die Prob ο eingeführt. J?ür violo Zwecke Lot dor ELn-Iteagenzversuch ausreichend. Wo jedoch dia StabilitUt des Throinboplastiu von Bedeutung ist, ■&.!!.,

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wenn die Versuche in ungleichförmigen Zeitabstanden oder in großen Chargen durchgeführt werden, ist es wünschenswert , das Thromboplastin und die Kalziumchloridlösung getrennt zu halten, um die Stabilitätsdauer des Thromboplastin zu verlängern. .

Y/ie zu ersehen, ist das Gerät ideal geeignet, für jede Art von Versuchen, jedoch wird es speziell in Verbindung mit dem Zwei-Reagenzversuch beschrieben, welcher eine größere Anzahl von Systemen erfordert als der Ein-Reagenzversuch.

Im einzelnen wird ein Förderer mit Kuvetten beschickt, welche die zu untersuchenden Plasmaproben enthalten und der Förderer wird schrittweise automatisch von einem Ausgangspunkt zu einer ersten Reagenzgeberstation vorgeschoben, wo das erste Reagenz bei Raumtemperatur kräftig zugeführt und dabei mit der Probe gemischt wird. Wenn der Förderer schrittweise vorgeschoben wird, erhält jede darauffolgende Probe das erste Reagenz an der Reagenzgeberstation, während die Proben, die bereits das erste Reagenz erhalten haben, in die Aufbereitungsstation weitergegeben werden, wo jede Probe auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird, bevor sie in eine zwate Reagenzgeberstation vorgeschoben wird, welche mit der Teststation gleich ist. Wenn jede Probe die

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zweite Reagenzgeberstation erreicht, wird das. zweite Reagenz, auf die gewünschte Aufbereitungstemperatur erhitzt, kräftig zugeführt und dabei mit der Probe gemischt und eine Zeitmessung in Gang gesetzt. Nach Änderung der optischen Dichte der Probe infolge der Bildung von Fibrinsträngen, tastet ein optisches Abtastsystem die Änderung ab und stoppt die Zeitmeßeinrichtung, worauf das Ergebnis ausgedruckt wird und der Drehtisch zur Untersuchung der nächsten darauffolgenden Probe eingestellt wird. Das optische Abtastsystem wird für eine Anfangsperiode abgeschaltet, so daß die durch die kräftige Injektion des Reagenz erzeugte optische Turbulenz nicht festgestellt wird.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Versuchseinrichtung gemäß der Erfindung ist in 3?ig. 1 dargestellt und schließt, wie zu sehen, ein Gehäuse 20 mit einer Steuertafel 22 ein. Ein Drehtsichförderer 24 fluchtet im wesentlichen mit der Oberseite des Gehäuses 20 und dient dazu, eine Reihe von Proben durch die verschiedenen, oben erwähnten Stufen schrittweise, wie dargestellt, vorzubewegen. Die Oberseite des Gehäuses 20 enthält ferner zwei Behälter 26 und 28, die jeder zur Aufnahme eines unterschiedlichen Reagenz geeignet ist, welches bei dem Zwei-Reagenzversuch verwendet wird. Mit jedem

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Behälter ist ein entsprechendes Reagenzpipettiersystem 30 "bzw. 32 zugeordnet, deren jedes einen Volumeneinstellknopf 33 und eine Pipette 34 einschließt«

Das Gehäuse 20 enthält ferner einen Ausschnitt 36 mit einem Schwenkdeckel 4-1, von welchem ein Aufzeichnungsband mit den gedruckten Ergebnissen der Versuche austritt« Ferner ist eine Handbedienung 40 für das Band 38 vorgesehen. Der Deckel 41 kann zum Austausch des Bandes 38 geöffnet werden.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, ist der Drehtisch 24 aus einer Scheibe 42 mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 44 gebildet, um den ganzen, außer 60° seines Umfanges. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind sechzig Ausnehmungen vorgesehen und die Scheibe 42 ist mit Nummern 46 versehen, die jede Ausnehmung 44 kennzeichnen. Die Ausnehmungen nehmen Kuvetten auf, welche die zu untersuchenden Proben enthalten.

Die Scheibe 42 ist mittels Schrauben 48 an einer Montageplatte 50 befestigt, die unter der Scheibe 42 liegt und mit einer Kappe 52 zum Abdecken der Schrauben 48 versehen ist. Die sich ergebende Anordnung ist auf einer Welle 54 befestigt;, welche in Lagern 56 gelagert ist und ein großes, angetriebenes

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Zahnrad 58 trägt, welches in Eingriff mit einem schmalen Antriebszahnrad 60 (Fig. 2) steht, welches auf der Antriebswelle 62 eines Elektromotors 64 mit einem eingebauten Reduziergetriebe angebracht ist. Die Anordnung ist derart, daß ein Anlassen des Motors 44 gleichzeitig die Scheibe 42 in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 2 in Umdrehung setzt.

Die Lager 56 sind in der Mittelausnehmung einer Montage- plattform 66 montiert, welche über den Boden des Gehäuses 20 mittels Ständern 68 angehoben ist. Ein Abschnitt der Welle 54 verläuft durch das unterste Lager 56 und bildet eine Wellenverlängerung 70 mit vermindartem Durchmesser. An der Welle 70 mit vermindertem Durchmesser ist eine Nabe 72 befestigt, welche ihrerseits eine Codierplatte 74 trägt, welche gedruckte SehaltSegmente 76 (Fig. 2) an ihrer oberen Fläche hat. Die Codierplatte 74 dreht mit dem Drehtisch 24 und durch die Ausbildung der gedruckten Schaltsegmente 76 in bekannter Weise in verschiedenen Techniken wird ein binär codiertes Signal erhalten, welches anzeigt, welche der Ausnehmungen 44 an der Teststation liegt, um die Probennummer mit der Testzeit in Verbindung zu bringen. Zu diesem Zweck trägt die Unterseite der Plattform 66 einen isolierten BUgel 78, welcher seinerseits eine Anzahl von nach unten vorspringenden elektrischen BUrsten 80 trägt, welche an den gedruckten Schalt-

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Segmenten 76 angreifen, um die Information für die Probenstellung aufzunehmen, für die Verwendung irgenwo im System zum Vergleich der Ergebnisse mit der Probennummer.

Zusätzlich zum Antriebszahnrad 60 trägt die Motorwelle 62 eine Zeitgebernocke 82, welche im wesentlichen wie in Fig.2 dargestellt ausgebildet ist und die in Eingriff mit Schaltbetätigern 84 und 86 von Iäikroschaltern 88 bzw. 90 ist. Der Mikros ehalt er 88 kann in einem üblichen Motorsteuersystem verwendet werden, um die Anschaltung des Motors 64 aufrechtzuerhalten, wenn sein Betrieb durch die Vollendung eines Versuchs oder durch manuelle Mittel eingeleitet wird und für die Beendigung der Anschaltung des Motors 64₉ wemi die nächste Küvette in die Teststation bewegt ist» Der Mik^roschalter 90 kann in einem üblichen Motorsteuersystem verwendet werden, um den Pipettenbetrieb einzuleiten,, wenn obige Pipetten sich in die Pipettierstationen bewegen.

Eine vorzugsweise Form von Reagenzauf nahmebehälters. und magnetischem Eührsystem ist in Fig« 2 und 4 dargestellt und wird jetzt beschrieben. Wie vorgehend ausgeführt, sind zwei Systeme 26 und 28 verwendet und die beiden sind gleich, mit Ausnahme, daß eines das Spiegelbild des anderen ist und der Heagenzbehälter 26 mit einem Heizelement und einer nicht darge-

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stellten Steuerung dafür ausgestattet ist, um den Inhalt des Behälters auf einer gewünschten Temperatur zu halten. Im einzelnen besteht der Reagenzbehälter und das magnetische Rührsystem 26 aus einem Behälterblock 100 mit einer umgekehrten, stumpfkegeligen Ausnehmung 102 an seiner oberen Fläche. Die Ausnehmung 102 kann eine ähnlich ausgebildete Reagenzschale 104 aufnehmen, welche ein Reagenz enthält, das seinerseits einen magnetischen Hührstab 106 aufnimmt, der mit Teflon oder dergleichen beschichtet sein kann, um gegen ein Reagenz im Behälter inert zu sein.

An der Unterseite des Blockes 100 ist mittels Hutschrauben 108 und einem Montagebtigel 110 ein Elektromotor 112 montiert, der eine drehende Abtriebswelle 114 hat, welche einen Permanentmagneten 116 trägt, der gerade oberhalb des Bodens der Ausnehmung 102 drehbar ist. V/ie bekannt, bewirkt, wenn der Kotor 112 eingeschaltet ist, die sich ergebende Drehung des Magneten 116 ein drehendes Magnetfeld in der Ausnehmung 102, welche ihrerseits den magnetischen Rührstab 106 dreht, um den Inhalt der Ausnehmung zu rühren.

Wie im allgemeinen oben erwähnt, können die Pipetten 34 in den entsprechenden Behältern 26 oder 28 bewegt v^erden, um Reagenz aus diesem aufzunehmen und das Reagenz zu einem

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Verwendungspunkt zu überführen, wo er in eine eine Probe enthaltende Küvette auf dem Drehtisch 24 abgegeben wird. Um die in einem Behälter erforderliche Menge von Reagenz so weit zu vermindern, daß ein automatischer Betrieb des Pipettiersystems möglich ist, und um eine maximale Rührwirkung zu erzeugen, ist die Behälterausnehmung 102 stumpf kegelfärmig, wie oben erwähnt. Jedoch gestattet das Vorhandensein des magnetischen Rührstabes 106 im Behälter nicht, daß die Pipette 34 voll bis zum Boden des Behälters bewegt wird, ohne Berührung, welche möglicherweise die Pipette beschädigt. Wenn auch die Möglichkeit einer derartigen Berührung durch Begrenzung der Abwärtsbewegung der Pipette in den Behälter berücksichtigt werden kann, so erfordert dies doch die Verwendung von mehr Reagenz als zur Aufrechterhaltung des Spiegels im Behälter in einer Höhe erforderlich ist, in welcher das Reagenz durch die Pipette 34 erreichbar ist ο

Entsprechend sind Anordnungen getroffen, um gleichzeitig den bewegbaren Magneten 160 und den Rührstab 106 zu entkuppeln, während der Letztere in den Bereich der Seitenwand des Behälters gezogen wird, wenn die Pipette 34 in diesen Letzteren eintritt· Wie in Pig. 2 und 4 gezeigt, ist ein Schwenkzapfen 118 in einer Bohrung 120 im Block 100 vorge-

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sehen und trägt einen Hebel 122 für eine Schwenkbewegung um eine vertikale Achse in einer Höhe, in welcher ein Magnetschild 124, der einstückig mit dem Hebel 122 ausgebildet ist, zwischen dem Boden des Behälters und dem bewegbarem Magneten,116 eingeschoben werden kann. Der Schild 124 unterbricht die magnetische Kupplung zwischen dem Magneten 116 und dem magnetischen Sührstab 106, so daß der letztere seine Drehung mit dem Magneten 116 unterbricht.

Der Hebel 122 trägt auch einen im wesentlichen nach oben stehenden Magneten 126 mittels eines Bügels 128 und einer Schraube 130 zur Bewegung in eine Stellung in einer Hut im Bereich der einen Seite der Ausnehmung 102. Auf diese Weise wird, wenn die magnetische Kupplung zwischen dem Magnet 116 und dem magnetischen Rührstab 106 durch Einschieben des Schildes 124 unterbrochen ist, der Magnet 126 gleichzeitig in ein stationäres Magnetfeld in dem Behälter 102 eingebracht, welches den magnetischen Rührstab an die Seite des Behälters zieht und ihn in dieser Stellung hält, so daß die Pipette 134 während des Iteagenzauf Siehvorganges in den Behälter bis auf dessen Boden bewegt werden kann.

Die Steuerung der Stellung des Hebels 122 wird mittels eines ITockenfolgevorsprunges 134 erreicht, der ein Verschleißstück

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trägt, welches an einem Trockenelement in Eingriff gelangt, das mit der Pipette "bewegbar st, wie im folgenden im einzelnen ■beschrieben wird. Wie insbesondere in Pig. 2 am System 26 gezeigt_s greift, wenn das Pipettensystem 30 in Betrieb gesetzt wird, um die entsprechende Pipette 34 in eine Stellung oberhalb des Behälters 26 zu bewegen, eine damit verbundene Nooke an dem Yerschleißstück 136 an,'um den Hebel 122 in Uhrzeigerrichtung zu verschwenken, um das Schild 124 zwischen dem Magnet 116 und den magnetischen Hührstab 106 einzuschieben und gleichzeitig den Magnet so einzustellen, daß er den Siihrstab 106 an· die Seite des Behälters zieht. Wenn das Pipettisrsystem 30 ©in Reagenz aus dem Behälter aufgezogen hat. und in die in U¹Ig* 2 gessigbe Stallung zurückgekehrt ist, stelle eine Peder 138 den Hebel 122 in die in Pig. 2 gezeigte Stellung zurück, wodurch das Rühren wieder eingeleitet wird»

Das Reagenzgebersystem kann am besten anhand der Pig. 2, 5 und 6 verstanden werden. Wie vorstehend erwähnt» sind zwei solche Systeme 30 und 32 vorgesehen und jedes ist dem anderen gleich, mit Ausnahme ₉ daß eines spiegelbildlich zum anderen angeordnet ist«. Wie .insbesondere in Pig« 5 und 6 gezeigt, hat jeder Reagenzgeber eine Basis 150, die eine mittels Bistanzständern 154 angehobene Montageplatte 152

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einschließto Die Montageplatte 152 ihrerseits trägt einen Elektromotor 156 mit einem Reduktionsgetriebe 158, welches mit dessen Abtriebswelle verbunden ist. Hine Antriebswelle 160 des Reduziergetriebes 158 verläuft durch eine Bohrung 162 in der Platte 152 nach unten zu einer Nockenwelle 164. Die Nockenwelle 164 ist drehbar zwischen der Basis 150 und der Montageplatte 152 mittels Lagern 166 gelagert und trägt eine Zylindernocke 168.

Die Zylindernocke 168 hat zwei Leitkurven zur Betätigung einer Pumpe für den Reagenzgeber und zur Bewegung einer zugeordneten Pipette zwischen einer ersten Stellung, in welcher diese über dem eine Probe enthaltenden Behälter oder Küvette im Drehtisch liegt und einer zweiten Stellung, in welche diese Pipette über dem zugeordneten Behälter liegt und einer dritten Stellung, in v/elcher die Pipette in dem Behälter ist. Im einzelnen ist die Zylindernocke 168 iin wesentlichen zylindrisch und hat an ihrem Umfang eine erste Leitkurve 170 an ihrem oberen Ende, welche mit einem Nockenfolgeglied 172 am unteren Ende einer Welle 174 einer Kolbenpumpe 176 zusammenarbeitet.

Die Kolbenpumpe 176 kann eine übliche Konstruktion haben und die Bauart, in welcher die Welle 174 nach unten durch eine

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Feder vorgespannt ist, so daß, wenn die Welle 174 durch die Leitkurve 170 nach oben bewegt wird, Material aus dem System ausgepresst wird, während, wenn die Welle 174 sieh durch die Vorspannung der Feder nach unten bewegt, Materialin das Pipettensystem aufgezogen wird» . ,

Zu dem vorgehend beschriebenen Zweck ist das obere Ende der Pumpe 176 in !Flüssigkeitsverbindung mit einem flexiblen Schlauch 178, welcher aus Polyvinylchlorid oder dergleichen hergestellt sein kann und welcher durch einen Puffer 180 in einer Konstruktion 182 nach Art einer umgekehrten Kanne verläuft. Im Bereich- des oberen Endes der kannenartigen Konstruktion 182 ist ein nach außen, vorspringender Arm l84 vorgesehen, der in einem nach unten gedrehten Verbindungsstück 186 endet, an welchem eine der Pipettenspitzen 34 befestigt ist. In dem Arm 184 ist eine Leitung 188 vorgesehen, welche mittels eine Verbindungsstückes 190 eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Verbindungsstück 186 und dem Schlauch 178 herstellt. Auf diese Weise wird, wenn eine mit dem Arm 188 verbundene Pipette in dem Behälter liegt und die Pumpenwelle 174 nach unten bewegt wird, Reagenz in die Pipette aufgezogen, während, wenn eine mit dem Arm I88 verbundene Pipette über einer eine Probe enthaltenden Küvette im Drehtisch 24 liegt und die Pumpenwelle 174 nach oben bewegt' wird,

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das Reagenz in der Pipette in die Küvette entleert wird.

Um sicherzustellen, daß eine genaue Menge des Reagenz exakt abgegeben wird, ist eine Einstellanordnung zur Steuerung des verfügbaren Hubes der Pumpenwelle 174 vorgesehen. Ba Prothrombin Versuche häufig unter Verwendung von 0,1 ml von Reagenz oder 0,2 ml von Reagenz durchgeführt werden, sind Mittel zur unabhängigen Einstellung des Hubes der Pumpenwelle 174 zwischen zwei Stellungen für die entsprechenden Mengen vorgesehen. Im einzelnen ist ein I-förmiger Bügel 192 an der oberen Fläche der Montageplatte 152 befestigt und schließt einen Klemmschlitz 194 ein, der die Pumpe 176 aufnimmt. Um die Pumpe in einer gewünschten Höhe im Verhältnis zum Bügel 192 sicher zu befestigen, ist eine Ilutschraube 196 verwendet, um die Begrenzung des Schlitzes 194 um den Umfang der Pumpe 196 zu schließen und diese in ihrer Stellung zu halten.

Auf der Welle 174 der Pumpe 176 ist zwischen dem ITockenfolgeglied 172 und dem unteren Ende 198 der Pumpe ein einstellbarer Ring 200 montiert. Der Ring kann in einer gewünschten Stellung an der Welle 174 mittels nicht dargestellter Einrichtungen befestigt werden.

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Der L-förmige Bügel 192 trägt zusätzlich zur Pumpe 176 eine drehbare Welle 202, in welcher ein Yolusaensteuerknopf 33 aufgenommen ist, Das untere Ende der Welle 202 verläuft durch eine entsprechende Bohrung in der Montageplatte 152 und trägt einen seitlich vorspringenden Anschlagarm 204. Die Anordnung ist derart, daß für eine Drehstellung der Welle 202 der Arm 204 in der Bahn des Ringes 200 liegt, um die Nachuntenhewegang der Weiie 174 unter Einfluß der Innenfeder der Pumpe 176 zu begrenzen. Auf diese Weise kann, um die Abgabe von 0,1 ml von Reagenz sicherzustellen, der Ring 200 so an der ¹WeIIe 174 eingestellt werden, daß der auf die Welle 174· durch die Iseitlnirve 170 aufgebracht© Hab Sas entsprechende Yolumen abgibt.

In der anderen Drehstellung der Welle 202 "beeinflußt der Anschlagann 204 die Bewegung des Ringes 200 nach unten nicht, so daß die Abgabe eines größeren Yolumens von Keagenz, z.B., die oben erwähnten 0,2 ml, möglich sind. Um das genaue Volumen einer solchen größeren Abgabemenge zu steuern, ist ein zweiter Einstellmeehanismus vorgesehen. Dazu ist an einer Seite der Welle 174 eine G-ewindebohrung in der Platte vorgesehen, welche eine Hutschraube 206 aufnehmen kann. Im Bereich des unteren Endes der Hutschraube 206 ist eine Mutter 208 vorgesehen, welche eine Ansclilagscheibe 210 hält, die

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einen so großen Durchmesser hat, daß er die Nachuntenbewegung des Hinges 220 beeinflußt, wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen. Auf diese Weise wird durch entsprechende Einstellung der Hutschraube 206 und damit der Stellung der Anschlagscheibe 210 eine zweite größere Liefermenge genau gesteuert.

Die Zylindernocke 168 hat eine zweite Leitfläche in Form einer Leitkurve 220, welche ein Nockenfolgeglied 222 aufnimmt. Das Rockenfolgeglied 222 ist an einem Hebel 224 zwischen dessen Enden befestigt. Wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen, ist das linke Ende des Hebels 224 mittels eines Zapfens 226 schwenkbar an einem aufrechtstehenden Joch 228 angebracht, welches an der Basisplatte 150 befestigt ist. Das gegenüberliegende Ende des Hebels 224 endet in einem Joch 230 mit nach innen vorspringenden Zapfen 232 (von denen nur einer dargestellt ist), welche in einer Nut 234 in einer garnrollenartigen Konstruktion 236 aufgenommen sind. Die garnrollenartige Konstruktion 236 ist ihrerseits am unteren Ende einer Welle 238 befestigt, welche nach oben durch eine Bohrung in der Platte 252 verläuft und verschiebbar in einer senkrecht stehenden Hülse 240 aufgenommen ist, welche an der Montageplatte 152 befestigt ist. Das obere Ende der Welle 238 verläuft durch die Hülse 240 und ist in einem

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Montagebügel 242 aufgenommen, der an der kannenartigen Konstruktion 182 befestigt ist. Der Bügel 242 ist am Pipettenarm 186 befestigt und vertikal und in seiner Winkellage auf der Welle 238 einstellbar, um die Pipette gegenüber dem Reagenzbehälter und den Probenkuvetten genau einzustellen. Als Ergebnis überträgt die Drehung der Zylindernocke 168 auf den Hebel 224 eine Oszillationsbewegung um den Schwenkzapfen 226, wodurch eine Hin- und Herbewegung der Welle 238 in der Hülse 240 erreicht wird, um zum Schluß eine Pipette 34, die an dem Arm 188 befestigt &t, nach oben · und nach unten zu bewegen, z.B. in und aus einen Reagenzbehälter.

Um die Bewegung der Pipette aus einer Stellung oberhalb der Küvette auf einen Drehtisch- in die Stellung oberhalb eines Behälters zu bewirken, ist ein Nockensystem mit einer Hülse 240 vorgesehen, welches auf die hin- und hergehende Bewegung der Welle 238 anspricht. Wie aus Fig. 5 und 6 zu ersehen, fet ein nach außen vorspringender Stift 244 an der Welle 238 befestigt und liegt in einem im wesentlichen vertikal angeordneten Schlitz 246 in der Hülse 240. Das obere Ende des Schlitzes 246 endet in-einem Winkelvorsprung 248, wodurch, wenn der Stift 244 nach oben in die Verlängerung 248 bewegt wird, die Welle 240 und damit der Arm 188 aus der Stellung oberhalb des

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Behälters in eine Stellung oberhalb der Küvette schwenkt.
Selbstverständlich wird, wenn der Stift 24-0 in dem Schlitz sich nach unten bewegt, die Schwenkwirkung umgekehrt.

Um das Zusammenwirken des Reagenzgebers, des He age nzb ehälters und des Etihrsystems sicherzustellen, ist ein nach außen vorspringender Arm 250 an der Welle 238 mit dieser drehbar befestigt. Von dem Ana 250 springt nach oben ein Nockenarm 252 vor, welcher an dem Verschleißstück 136 am Hebel 122 anschlagen kann, welcher den magnetischen liührer steuert. Die Anordnung ist derart, daß während der anfänglichen Abwärtsbewegung des Stiftes 244 im Schlitz 248, wenn die Pipette
sich aus der ersten Stellung oberhalb der Küvette in die
zweite Stellung oberhalb des Reagenzbehälters bewegt, die
gleichzeitige Verschwenkung des Armes 250 bewirkt, daß der Nockenarm 252 am Hebel 122 angreift und diesen in eine Stellung verschwenkt, in welcher der magnetische Rührer außer Bsbtrieb gehalten wird und der llührstab an die Seite des Behälters gezogen wird.

Das Gebersystem wird durch ein Paar von Nocken 254 und 256 an dem zylindrischen Umfang der Zylindernocke 168 vervollständigt, welche entsprechend an den Betätigern von llikroschaltorn 258 bzw. 260 angreifen können. Der Llikros ehalt er

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_s i

ist ein Teil einer übliehen Steuerschaltung für den Motor 156· D.h., wenn der Llotor 156 durch das übrige System angelassen wird und vorausgesetzt, daß die Küvette in der Geberstation liegt, kann der Kikfco schalt er 258 verwendet werden, um die Stromversorgung des Motors aufrecht zu erhalten, nachdem er anfänglich Strom erhalten hat und um den Betrieb des Biotors 156 entsprechend zu beenden, wenn dieser die Zylindernocke 168 um eine vollständige Umdrehung gedreht hat. Der Llikroschalter 260 schafft einen elektrischen Impuls zur Signalvervollständigung des Pipettenkreises und startet den Testzähler, wenn er an der Hocke 256 arbeitet«.

Das Erwärmungssystem wird anhand der !Figo 2, 7 und 8 läutert, und hat, wie dargestellt₉ einen langgestreckten Wärmeleitblock 270, welcher aus einem Material, wie Aluminium, geformt sein kann. Wegen der kreisförmigen Art der Bahn, durch welche die Probenkuvetten bewegt werden, ist der Block 270 bogenförmig, wie am besten aus Pig. 2 zu ersehen und wie in Fig. 7 dargestellt, schließt er eine Vielzahl von nach oben öffnenden Ausnehmungen 272 ein, die unter der Scheibe 42 liegen, welche den Drehtisch 24- aufnimmt. Die Ausnehmungen sind so ausgebildet, daß sie das untere lünde einer Probenkuvette dicht aufnehmen und um eine leichte Übereinstimnung sicherzustellen, sind sie mit nach außen schräg verlaufenden

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BAD ORfGiNAL

- 28 oberen Enden 274 versehen.

Der Block 270 ist in einem kanalartigen Gehäuse 276 auf- und abbewegbar aufgenommen. D.h., während der Drehung des Drehtisches 24 ist der Block 270 im Kanal nach unten bewegt, so daß die Proben enthaltenden Kuvetten frei über die übere Fläche des Blocke 270 gehen können, während, wenn der Drehtisch 24 bewegungslos ist, der Block 270 nach oben bewegt wird, so daß Kuvetten in den Ausnehmungen 272 zur Erwärmung aufgenommen werden. Um eine derartige Bewegung zu erreichen, schließt die Mitte des Blockes 270 eine nach unten verlaufende falle 278 ein, welche durch eine Büchse 280 verläuft und mit dem Kern 282 eines Solenoiden 284 verbunden ist. Die Anordnung ist derart, daß wenn der Solenoid 284 betätigt wird, sein Kern 282 nach unten aus der in Pig. 7 gezeigten Stellung bewegt wird, um den Block 270 nach unten zu bewegen. Zur Rückstellung des Blocks 270 in seine angehobene Stellung liegt eine Schraubenfeder 286 um den Kern 282, um eine Yorspannungskraft nach oben gegen die Welle 278 auszuüben.

Eine Einstellung des Blockes 270 in seiner genauen angehobe-

nen Stellung erfolgt durch Bewegung eines einstellbaren Anschlagringes 271 an der WellenVerlängerung 290. Der Anschlag-

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- ■ ■ , ■ . 223¹HS?

ring 271 hat einen so großen Durchmesser, daß er den Durchgang durch die Bohrung der Büchse 273 &Ψ Solenoiden 284 ,verhindert. Daher ist, wenn der Anschlagring 271 an der Wellenverlängerung 290 mittels einer Stellschraube befestigt ist, die Aufwärtsbewegung des Blockes 270, bei der Eückstellung durch die Feder 286 durch den Anschlagring 271 begrenzt, wenn dieser in Berührung mit der Büchse 273 gelangt. Wenn der Block 270 in seine genaue angehobene Stellung eingestellt ist, liegt die Ausnehmung 272 in der feststelle 322, so daß, wenn eine Probenkuvette darin enthalten ist,. diese Probenkuvette etwas über die Oberfläche der Scheibe 42 a« - angehoben wird. Zu diesem Zweck ist die Ausnehmung 272 an der Teststelle 322 nicht so tief wie die übrigen Ausneh-

mangen um die Küvette über den Drehtisch 42 nur an der Sta-IA tion 322 anzuheben.

Das Anhebe» der Probenkuvette über die Fläche der Scheibe 42 isoliert die Küvette mechanisch von der Scheibe 42 und Ver-

' ■'-■·■

hindert eine Bewegung oder einen mechanischen Stoß, der durch die Scheibe 42 auf die -Probenkuvette Übertragen wird und Änderungen in der optischen Dichte im Abtastsystem bewirken kann; ■ -

Wenn der Block 270 nach unten und aus der Bewegungsbahn der

2OiSItZ

BAD ORIGINAL

Küvette "bewegt wird, ist es wünschenswert, daß dies schnell erfolgt, während es bei Bewegungen in entgegengesetzter Richtung zum Eingriff an den Kuvetten wünschenswert ist, daß diese Bewegung wesentlich langsamer erfolgt, so daß die Aufwärtshewegung des Blockes 270 nicht bewirkt, daß dieser gegen die Unterseite der in dem Drehtisch 24 getragenen Kuvetten anschlägt. Biesen Zweck verbindet ein entsprechendes Lenkerwerk, wie das schematisch bei 288 dargestellt, das untere Ende eines Vorsprunges 290 des Solenoidkerns 282 mit einem Einwegdämpfer 292 üblicher Bauart. Der Stoßdämpfer 292 schließt üblicherweise ein Einwegventil ein, welches mit einer Kompressionskammer verbunden ist, während das Hebelwerk 288 mit einem Kolben des Dämpfers verbunden ist, so daß bei Abwärtsbewegung des Kolbens in die Kammer Gas nicht komprimiert wird, sondern frei durch das Ventil aus der Kamme? austreten kann. Jedoch während der Aufwärtsbewegung des Kolbens infolge der Vorspannung durch die Feder 286 schließt das Ei» wegventil und der Gasstrom in die Kammer wird durch eine Ablaßleitung im allgemeinen einstellbar gedrosselt, so daß sich ein Teilvakuum aufbaut, welches die Aufwärtsbewegungsgeschwindigkeit verzögert. Die geringe Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung verhindert ein Anschlagen, wie oben erwähnt, und stelLt eine genaue Ausfluchtung des Bodens jeder Küvette mit der entsprechenden Ausnehmung 272 sicher.

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Um Wärme auf die Proben über dem Block 270 zu übertragen, sind Silikonkautsehukstreifen-Heizelemente 294 an der Unterseite des Blocks 270 "befestigt und werden mit elektrischem Strom über Leitungen 296 versorgt, von denen nur eine dargestellt ist, welche zu den Heizelementen 294 durch eine Bohrung 298 verlaufen, welche durch eine Manschette 300 elektrisch isoliert ist. Schaumpolster 299 sind zwischen den Heizelementen 294 und dem Gehäuse 276 eingelegt; um das Gehäuse thermisch zu isolieren und eine zusätzliche Dämpfung zu schaffen, wenn der Block 270 das Gehäuse 276 berührt. ■

Zur genauen Steuerung der temperatur des Blockes 270 derart, daß die Proben auf eine vorbestimmte gewünschte Temperatur erwärmt werden, ist ein typisches Temperaturabtastelement z.B. ein Thermister 302 am Block 270 angebracht. Von dem Block 270 verläuft ein Schutzrohr 304 nach unten, welches verschiebbar durch eine Bohrung 306 im Gehäuse verläuft und welches elektrische Leiter 308 für die Verbindung einer Steuerschaltung für die Streifenheizelemente 294 umhüllt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist eine Vielzahl von Ausnehmungen vorgesehen, deren Anzahl in Verbindung mit der Verweilzeit

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der einzelnen Proben an einem der Punkte, an welchem sie durch den Drehtisch 24 "bewegt ist, sicherstellt, daß jede Probe auf die gewünschte Erwärmungstemperatur gebracht wird, bevor sie in die Teststation überführt wird.

Die Anordnung der Teststation ebenso wie des Kuvettenabtasters ist aus Fig. 2 und 8 zu ersehen. Bei Betrachtung zuerst des Kuvettenabtasters ist festzustellen, daß an.zwei Stationen 320 bzw» 322 in Fig. 2 Reagenzien der Küvette zugesetzt werden können. Selbstverständlich wird, wenn keine Küvette vorhanfen ist, das Reagenz nicht abgegeben und dazu ist jede der Stationen mit einem Kuvettenfühler versehen. Wie in Fig. 8 dargestellt, schließt jeder Kuvettenfühler eine Lichtquelle 324 ein, die in einer horizontal verlaufenden Bohrung 326 des Gehäuses 276 liegt, welche in einer schmalen horizontal gerichteten öffnung 328 endet, welche an dem durch das Gehäuse 276 begrenzten Kanal liegt. Fluchtend mit der öffnung 328 aber an der gegenüberliegenden Seite des Kanals ist eine ähnliche Öffnung 330, welche vor einer Bohrung 322 liegt, welche durch ein fotosensitives Element z.B. einen fotosensitiven Widerstand 334 abgeschlossen ist. Zwischen die Ausnehmung 330 und das fotosensitive Element 334 ist eine Blende 336 als eine Bohrungsbündelkonstruktion eingeschaltet (im Handel von der Brunswick Corp. erhältlich),

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welche gegen das Ende der Bohrung 232 durch einen kleinen Federring 338 gehalten wird, der zwischen das fotosensitive Element 334 und die Blende 336 eingesetzt ist.

Das Bohrungsbündel 336 ist ein schmaler zylindrischer Körper mit einer Tielzahl von sehr engen Durchgangsöffnungen in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Zylinderachseο Z.B. kann eine Scheibe von 6 mm (l/4 inch) Durchmesser mehr als 5.000 derartiger Durchgänge aufweisen. Der Zweck dieser ist es als Blende für das fotosensitive Element 334 derart zu dienen, daß diese eine Änderung der Lichtbedingungen infolge Änderungen des einfallenden Lichtes nicht genau abtastet. D.h. die Blende 336 blendet Lichtstrahlen aus, die nicht genau parallel verlaufen, so daß die Strahlen von einer beliebigen anderen Quelle als der Lampe -50ΐ am Durchgang zu dem fotosensitiven Element 334 gehindert werden. Um weiterhin eine genaue Abtastung sicherzustellen, kann die Lampe 324 eine mit ihrer Umhüllung einstückige Linse 340 haben,-um sicherzustellen, daß im wesentlichen parallele Lichtstrahlen auf die Blende 336 und das fotosensitive^JElement 334 gerichtet werdeno ^: .

Zur Kuvettenabtastung können die oberen Kanten der Kuvetten so geschliffen sein, daß sie Licht-aus der Quelle 324 streuen und seinen Durchgang in das fotosensitive Element 334

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hindern. Auf diese Weise zeigt der Zuband eines geringen Lichteinfalles auf das letztere die Anwesenheit einer Küvette an. Andererseits, wenn keine Küvette vorhanden ist, geht das Licht frei durch und bewirkt einen wesentlichen Lichteinfall auf das fotosensitive Element 334, wodurch angezeigt wird, daß kein Reagenz abgegeben werden soll. Durch eine entsprechende Sperrsteuerschaltung üblicher Art kann die Anzeige des fotosensitiven Elementes 334 verwendet werden, um die Betätigung des zugeordneten Reagenzgebers zu verhindern.

Die Teststation besteht nur an Punkt 322 und ist ebenfalls im einzelnen in Pig. 8 dargestellt. Am Punkt 322 ist das Gehäuse 276 mit einer Aufnahmebohrung 350 für eine zweite Lichtquelle versehen, welche eine Glühlampe 352 aufnehmen kann, die wiederum der Typ ist, der eine Linse 354 einstückig mit der Umhüllung aufweist, um eine Quelle zu schaffen, die im wesentlichen parallele Lichtstrahlen in dem davon ausgehenden Strahlenbündel erzeugt. Die Bohrung 350 endet in einer öffnung 356 mit etwas vermindertem Durchmesser und zwischen die Öffnung 356 und die Glühlampe 352 ist ein Hochfrequenzfilter 358 eingesetzt. Bei Prothrombinzeitversuchen kann der Filter 358 ein Rotfilter derart sein, daß er den Durchgang von Wellenlängen unter 600 Nanometer nicht ermöglicht, so

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. - 35 -

daß "beim ülrgebnis die Wirkung von Änderungen in unterschiedlichem Blutplasma ausgeschaltet ist·

Fluchtend mit der Öffnung 356, jedoch an der gegenüberliegenden Seite des Kanals ist eine ähnliche Öffnung 360 und ein.:-zweites als Blende dienendes Bohrungsbündel 362 vorgesehen. Die Blende 362 liegt in einer Bohrung 364, welche an einem Ende, bei 366, verstopft ist und einen Diffuser in Form eines Abschnittes eines Lichtrohres 368 einschließt« Die Funktion des Bohrungsbündels ist auch hier, eine ungenaue Abtastung von Lichtänderungsbedingungen infolge Änderungen des eingefallenen Lichtes zu verhindern. Sin fotosensitives Element 370, wiederum vorzugsweise ein fotosensitiver Widerstand, liegt in einer Bohrung 372, welche quer zur Bohrung.364 liegt, so daß das fotosensitive Element an einer Seite des Lichtrohres 368 ausgesetzt ist. Der Zweck für diese Anordnung ist der, zu verhindern, daß lokale Änderungen des Gesamtstrahles des durch die Probe gehenden Lichtes eine fehlerhafte Auswertung der Klumpenbildung ergebsn. So hat z.3. ein fotosensitiver Widerstand, wie der Y^i d erst and 370, überlicherweise eine lichtsensitive Fläche, wieehe in Form eines Gitterwerkes aufgebaut ist. Wenn ein Partikel in der Probe zwischen die Lichtqeulle und eine Linie des Gitt/erwerkes des fotosensitiven Elementes 370 gelangt,

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ergibt sich eine wesentlich größere Änderung der elektrischen Ausgangscharakteristika des Elementes 370, als wenn diese einem diffusen Lichfbtindel ausgesetzt ist, wenn das abgetastete Licht dem Mittelwert des Durchganges durch die Probe entspricht, wie es durch das Lichtrohr 368 erreicht wird.

Das Steuersystem für die Testeinrichtung jst als vereinfachtes Blockdiagramm in Pig. 9 als Beispiel einer verwendbaren Art von Steuersystem dargestellt. Dieses verwendet grundsätzliche Logiktechniken, die in einer Vielzahl von elektronischen Techniken bekannt ist und daher nur funktionell beschrieben wird, da es in der Sachkenntnis des Fachmannes liegt, die tatsächliche Schaltung zur Erzielung der speziellen erläuterten Punktionen zu schaffen.

Eine übliche "Teil-mit-eechs^M-Schaltung 390 erhält ein übliches Leitungssignal mit 60 Hertz um einen Ausgang mit Impulsen je Sekunde sowohl an einem Zähler 292 als auch an ein Zähltor (clock gate) 394· zu schaffen. Darüberhinaus wird das Signal, welches z.B. von einem der mit der ersten Pipettjarsystem 26 verbundenen Mikroschalter erhalten wird, auf das Zählwerk 392 zur Rückstellung aufgegeben. D.h., die Anordnung ist derart, daß wenn das erste Pipettensystem 26,

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welches, wie erläutert, an der Teststation liegt, ein Reagenz in die Probe abgibt, das Zählwerk 392 zurückgestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt bewirken die durch die ''Teildurch-seehs-Schaltung" 390 erzeugten Impulse, daß das Zähl, werk mit dem Zählen "beginnt his zu der Zeit, wenn, es anhält, worauf das erhaltene Zählergebnis die Verklumpungszeit der Probe in l/lO Sekunden anzeigt« Das Ergebnis von dem Zähler 292 wird in ein Verschieberegister 396 aufgegeben, welches, durch Impulse vorgeschoben wird, die durch das Zähltor 394 gehen, wenn dieses seinerseits einen Dekodierantrieb 398 üblicher Konstruktion beschickt, welcher seinerseits ein Druckwerk 400 zum Drucken der Ergebnisse auf das Band 38 antreibt.

Wenn auch in Fig. 9 nicht dargestellt, so können die Bürsten 80, die mit den gedruckten Schaltungösegmenten 76 verbunden sind, ebenfalls einen Eingang in das Verschieberegister 396 zur Anzeige der Probennummern abgeben, so daß die Ergebnisse mit der Probennummer verglichen und ausgedruckt werden können.

Gemäß einer Ausftihrungsform hat das Zählwerk 392 ein »vier-

Dekaden-binärkodiertes" Dezimalzählwerk, welches ein Ergebnis bis auf 999,9 Sekunden schafft, wenn auch in der Regel wesentlich weniger Kapazität maximal benötigt wird. Das 7er-

schieberegister 398 kann 32 Stellen (bits) insgesamt enthalten, wobei die ersten acht Stellen für die Information der Probennucimer verwendet werden, die nächsten vier Stellen als Abstand in dem gedruckten Ergebnis zwischen der Probennummer und der Verklumpungszeit verwendet werden, während die nächsten 16 Stellen für Sie Verklumpungszeit und die letzten vier Stellen für ein Druckkommando dienen.

Daraus ergibt sich, daß, wenn eine Verklumpung erfolgt ist, das Verschieberegister bereits die Information für die Verklumpungszeit, ebenso wie für die Probennummer enthält und nach dem Verklumpen ergibt das Anschalten des Zähltores 394 eine Verschiebung des Inhaltes des Verschieberegistera 396 in dem Dekodierantrieb, wobei die letzten vier Stufen der Information ein Druckkommando an das Druckwerk 400 geben*

Das Zähltor 394 wird durch den Ausgang eines Comparators in Betrieb gesetzt. Der Komparator 402 ist mit einem Anschalteingang von einem Anschalttor 404 versorgt, ebenso wie mit einem Bezugssignal auf einer Leitung 306 und einem Testeingangssignal von einer Differenzierungsschaltung 409* Die Differenz!erungsschaltung erhält ihren Eingang von einem Verstärker 410, welcher seinerseits durch das fotosensitive Element 370 (Pig. 8) in Gang gesetzt wird. Aus dem

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Vorstellenden ergibt sich, daß der Komparator 402 ein Eingangsspannungspotential mit der Geschwindigkeit der Änderung
des Ausgangssignals von der Fotozelle 370 mit dem Bezugssignal vergleicht, mit dem Ergebnis, daß wenn die G-esamtänderung größer als die Bezugsspannung ist, der Auswertprozeß beginnt ο Da das System auf die Änderungsgeschwindigkeit anstatt auf eine Änderung von einer Höhe zur-anderen anspricht, sind
die Auswirkungen von Änderungen von einem Plasma zum anderen, ebenso wie mögliche Änderungen in der Leitungsspannung ausgeschaltet, und es wird ein gleichförmigeres Ergebnis- erreicht.

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- 4ο -

Das Zählwerk 392 gibt außerdem ein Auagangssignal an einen Zeitdecoder 412. Dieser hat einen Ausgang zu dem angeschalteten Tor 4o4, so daß dieses letztere den Comparator etwa 9 Sekunden nachdem ein Reagens in eine Probe an der Teststation gegeben wurde, anschaltet. Der Zweck dieser Anordnung ist es, den Comparator an einer Reaktion auf Änderungen oder Turbulenz zu hindern, welche auftritt, wenn das Reagens in die Küvette an der Teststation eingeführt wird.

Zusätzlich schafft der Zeitdecoder wenigstens zwei unterschiedliche Zeitauegänge einschließlich einem 3o-Sekunden-Ausgang an einem automatischen Anzeigesteuerkreis 414. Dieser erhält außerdem ein Eingangssignal vom Comparator 4o2, und die Anordnung ist derart, daß die Anzeigeschaltung 414 eine Anzeige des Drehtisches alle 3o Sekunden bewirkt oder wann immer ein Klumpen festgestellt wird, je nachdem, was länger dauert. Zu diesem Zweck schließt die Anzeigeschaltung einen Ausgang an eine Drehtischantriebsschaltung ein, um den Betrieb einzuschalten, worauf dieser durch die oben beschriebenen Mikroschalter gesteuert wird und zu einem Blockantriebssystem 418 zur Steuerung der

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lage des Erwärmungsblockes im Verhältnis zur Bewegungsbahn der Küvetten. Zusätzlich schafft die Indexschaltung 414 Signale für die Pipettensysteme 26 und 28, um diese zur Abgabe von Reagens an eine Küvette anzuschalten, wenn die Bewegung des Drehtisches aufgehört hat. Ein solches Abgabekommando von der Anzeigeschaltung 414 kann überspielt werden, wenn ein zugeordneter Küvettenabtastkreis 42o nicht das Vorhandensein einer Küvette in der oben beschriebenen Weise anzeigt.

Endlich ist das System durch eine Behälterheizung 422 · für das Gebersystem 26 und eine Blockheizung 424 für den Erwärmungsblock, wie oben im allgemeinen erwähnt, vervollständigt. Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß eine gemäß der Erfindung aufgebaute Testeinrichtung eine völlige Automation für bestimmte Arten medizinischer Test3 schafft und die Erfordernis von geübtem Personal zur Durchführung dieser Tests vermindert. Darüber hinaus ermöglicht das System genaue Versuchsergebnisse in Verbindung mit einer verbesserten Wiederholbarkeit der Ergebnlüse.

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Claims

Potentansprüche

1. Optisches Abtastsystem für eine Versuchaanordnung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche eine Bahn bildet, entlang welcher aufeinanderfolgend zu untersuchende Proben während eines Testverfahrens bewegbar sind, eine Einrichtung zum Bewegen einer Anzahl von Proben nacheinander entlang dieser Bahn, eine Einrichtung an wenigstens einer stelle entlang dieser Bahn zum Zufügen eines Reagens zu jeder Probe, ura einen Test einzuleiten und durch eine Einrichtung zum Abtasten einer optischen Änderung in einer Probe nach Zufügen des Reagens, wobei die Abtasteinrichtung eine Lichtquelle an einer üeite der Bahn, ein fotosenuifcives Element an der anderen Seite der Bahn und eine Bohrungsbündelblende zwischen der Lichtquelle und dem f.otouenaitLven Element an einer LJeite der Bahn eiUBchLieflt.

2. Optische?! Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (ILo BohrungijbündeLbLende an dor anderen HeL te der Bahn Liegt und ferner einen !',wischen der LLchtqueLLe und dom fotojsetif)LtLvon ELement elngoae tz ten optischen B'Lltor zur Krmö<;LLuhuiu; der Abtastung bei nur-

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bestimmten Wellenlängen einschließt.

3. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Diffusoranordnung zwischen dem fotosensitiven Alement und der Bohrungsbündelblende,* wobei die Diffusoranordnung ein Lichtrohr einschließt.

4. Abtastsystem für Eoagulationszeittestgeräte, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung einer Teststation für die Aufnahme einer transparenten, eine Probe enthaltenden Küvette, eine Lichtquelle an einer Seite der Station, ein zwischen der Station und der Lichtquelle eingeschaltetes Filter, einer Blendenanordnung an der anderen Seite der Station, einen Diffusor in der Nähe der Blendenanordnung und ein fotosensitives Element, welches wirkungsmäßig dem Diffusor so zugeordnet ist, daß es gefiltertes Licht von der Lichtquelle nach dem Durchgang für die Probe, die Blende und den Diffusor aufnimmt, wobei ein Signal· von dem fotosensitiven Element als Anzeige für einen bestimmten optischen Zustand der Probe verwendbar ist.

5. Abtastsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor· ein langgestrecktes Lichtrohr einschließt und das fotosensitive Element quer zur Längsachse des Rohres angeordnet ist.

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6.'Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenanordnung eine Bohrungsbündelkonstruktion einschließt.

7. Abtastsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter ein roter Hochfrequenzfilter ist.

8. Abtastsystem für eine Testeinrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche eine Teststation zur Aufnahme eines transparenten, die Probe aufnehmenden Behälters begrenzt, eine an einer Seite der Station liegende Lichtquelle, welche eine Glühlampe mit einer einstückig daran ausgebildeten Linse einschließt, die derart auf die Station gerichtet ist, daß ein Lichtbündel, bestehend aus einer
Vielzahl Von im wesentlichen parallelen Strahlen, auf die Station gerichtet wird, ferner gekennzeichnet durch eine Blende an der anderen Seite der Station, fluchtend mit

dem Lichtbündel, wobei die Blende eine Bohrungsbündelkonatruktion einschließt, durch einen Diffusor anschließend an die Blende zum Zerstreuen des aus der Lichtquelle durch die Blende gehenden Lichtes und durch ein fotosensitives Element, welches dem Diffusor optisch so zugeordnet ist, daß es die durch die Probe gehende Lichtmenge abtastet,
wobei der Diffusor die Leitung des Lichtes zu dem fotosensitiven Element als Mittelwert der durch die Probe an

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der Teststation gehenden Lichtmenge bewirkt, derart, daß örtliche Abweichungen der optischen Durchlässigkeit der Probe ausgeglichen werden, um die Wirkung von optischen Störungen auszuschalten.

9. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor ein langgetrecktea Lichtrohr einschließt und das .fotosensitive Element an einer Seite des Lichtrohres liegt.

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