Устройство для автоматического счета форменных элементов крови Советский патент 1960 года по МПК A61B5/145 G06M11/02 

диагностики заболеваний кроветворного аппарата, а также для диагностики внутренних болезней (в особенности, для выявления нервых признаков лучевой болезни) необходимо точное знание состава крови. В случае необходимости срочного исследования крови у большого количества людей, особенное значение имеет автоматизация счета элементов кровн.

Устройства для автоматического счета форменных элементов крови, содержащие микроскоп с осветителем, развертывающее устройство, электронно-счетное устройство, блоки управления и питания, известны.

Однако в известных устройствах такого типа результат счета зависит от чувствительности схемы устройства.

В предлагаемом устройстве для устранения этого недостатка применяется конденсор (линза), имеющий в середине темное пятно, исключающее прямое попадание света в объектив. Для получения разности счета в устройства применяется реверсивный счетчик, а для поперечного перемещения каретки - шатунно-кривощипный механизм.

На фиг. 1 изображена развертка - график движения камеры; на фиг. 2 изображена кинематическая схема кривошипно-шатунного механизма в двух проекциях; на фиг. 3 - кинематическая схема реверсивного счетчика.

Камера известного типа, наполненная разведенной кровью, с помощью специального механического устройства перемещается под микроскопом в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Это обеспечивает «просмотр определенной площади, а следовательно, и объем просматриваемой крови всегда строго постоянен, поскольку глубина камеры стандартна.

При показании увеличенного элемента крови (например, эритроцита или лейкоцита) в поле зрения фоточувствительного элемента (поле зрения определяется размерами установленной перед ним щелевой

№,130924- 2 диафрагмы) образуется импульс тока, который считается специальным электронным устройством. Стандартный объем просл атриваемой фови позволяет по числу сосчитанных импулвсов определить содержаниеэлементов крови в 1 мм .

Очевидно, что при данной чувствителыгасти схемы окажутся зарегистрированными не только элементы, которые полностью лежат внутри просматриваемой полосы, но и некоторое дополнительное число элементов, попадающих в полосу частично. Количество этих дополнительно регистрируемых, элементов (и следовательно, эффективная ширина полосы) будет определяться чувствительностью схемы и размерами элементов. Нестабильность эффективной ширины полосы является источником оплибок. Исключить эту ошибку можно, применяя двухкратный счет одного образца с различными геометрическими эазмерам;| щели с последующим вычитанием результатов..

Действительно, число иодсчитанных элементов N в некоторой площади, определяемой диафрагмой с размером d, складывается из некоторого числа элементов, целиком расположенных в полосе и некоторой добавки Д, соответствующей числу зарегистрированных «краевых элементов и являющейся функцией чувствительности схемы и размеров элементов.

yV п + А

Пусть при первом счете некоторого образца, когда размер диафрагмы равен di, это число равно NI Л + а при повторном счете того же образца с диафрагмой размером число подсчитанных элементов равно NZ «2 + 2- Если в течение измерения чувствительность схемы не изменилась, то AI Д2 и при вычитании обоих результатов получается число элементов, полностью расположенных в площади, определяемой разностью диафрагм . Таким образом, окончательное число импульсов равно Л/ - 2 п - П2 и не зависит от чувствительности схемы и размеров элементов (последнее справедливо однако лишь до тех пор, пока чувствительность схемы такова, что элементы минимального размера, целиком расположеннь е в полосе, регистрируются схемой).

Существенным является также условие уменьп ения шумов фоточувствительного элемента (фотоумножителя), так как при большой амплитуде щумы могут просчитываться схемой и давать дополнительную ошибку счета, величииа которой будет зависеть от чувствительности схемы. Для исключения влияния шумов на результаты счета освещение объекта предлагается производить с применением конденсора, на котором нанесено темное пятно, исключающее прямое попадание света в объектив микроскопа; при этом уровни шумов оказываются значительно меньше порога чувствительности схемы.

Камера с разведенной кровью устанавливается над микроскопом на специальной подставке, допускающей ее перемещепие в двух взаимно-перпендикулярных иаправлениях, что осуществляется специальным развертывающим устройством. Ход камеры должен отвечать условиям двухкратного счета образца. Этому условию удовлетворяет колебательное двнжение камеры, которое графически изображается синусоидой (развертка-см. фиг. 1, где по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат - смещение). При этом удобно для счета использовать только участок, на котором скорость движения камеры мало меняется (сплошная линия на фиг. 1). Движение в одном направлении отвечает больше диафра -ме. в. противоположном. - меньщей;.,ясно, что Длины ..путей при пpя.oм и .обратном .ходе .должны быть равны.

Развертывающее устройство (фиг. 2) приводится в движение от электродвигателя 1 с редуктором 2, передающим вращение на распределительный вал 5, связанный с шестернями 4 и 5, сидящими на иси кривощипа 6. Передаточные отнощения щестерен распределительного вала 5 и щестерен 4 и 5 подобраны так, чтобы при каждом обороте кривощипа щестерня 4 опережала его на 0,05 оборота. Это позволяет осуществлять смещение кривощипа в осевом направлении относительно шестерни 4, в которой имеется резьба, соответствующая резьбе ходового винта 7 кривошипа. Таким образом, каретка 8, связанная с помощью шатуна 9 с шейкой кривошипа 6, помимо основного, продольного движения, будет испытывать также боковое перемещение. Складываясь, эти два взаимно-перпендикулярных перемещения дают колебательное движение, соответствующее развертке, изображенной на фиг. 1. Реверсирование двигателя / осуществляется с помощью вспомогатель|ЮЙ кинематической цепи. От червяка 10, закрепленного на распределительном валу 3, вращение передается на червячную шестерню //, имеющую штифт, с помощью которого производится переключение двух .микровыключателей.

Пружины 12 обеспечивают надежный прижим каретки 8 к опорной плите 13, не препятствуя в то же время движению каретки 8 с закрепленной на ее оси камерой 14 с кровью.

Для управления элементами выключения счетных блоков на момент, когда скорость каретки 8 переходит через нуль или имеет значение ниже минимально допустимого, служит обтюратор 15, закрепленный на распределительном валу 3. Движущиеся изображения элементов крови, попадая через щелевую диафрагму, расположенную в направлении, перпендикулярном движению изображения, на фоточувствительный элемент - фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), преобразуется в электрические импульсы. Форма сигнала определяется шириной щели в направлении движения изобрал ;ения. С ФЭУ сигнал поступает через усилитель на амплитудный дискриминатор. С выхода дискриминатора импульсы, соответствующие изображениям элементов крови (например, эритроцитов) поступают на каскад совпадения, который уп|)авляет г()дачей импульсов на счетную схему, выполненную по декадной системе на триггерах с обратной связью. Далее импульсы поступают на э.:гектромеханический реверсивный счетчик, который производит их счет и индикацию каждого сотого нмпульса на циферблате, имеющем 100 делений. Кроме того, счетчик н|юизводит автоматические вычитания резул)татов счета элементов крови при прямом и обратном ,х(-.де кадмеры.

Счетчик содержит два электромагнита 16 и /7 для прямого и обратного счета (фиг. 3). Электромагнит 16 ноказан на фиг. 3 в положении, когда якорь 18 притйнут; электромагнит 17 - в нерабочем положении ( якорь 19 в верхнем ноложении).

Собачка 20 под действием пружины (на фиг. не ноказана) введена в зацепление с храновым колесиком 21, жестко закрепленном на оси 22. При опускании якоря собачка 20 поворачивает колесико 21 на однн зуб. Вместе с колесиком 21 поворачивается ось 22 и сидящие на ней звездочка фиксатора 23 и трубка 24. Благодаря фиксаторам 25 и 26 трубка 24 поворачивается при каждом срабатывании электромагнита строго на определенный угол. Передаточные отногнения и число зубьев звездочки фиксатора 23, колесика 21, трубки 24 и колеса 27 подобраны так, что при повороте храпового колесика на один зуб стрелка 28 поворачивается на 1/100 оборота. Якорь 19 электро.магннта 17, находящегося в нерабочем положении, оттянут в крайнее верхнее положение пру- 3 -№ 130924

№ 130924- 4

жиной 25. При этом собачка 50- своим нижним отогнутым, концом наткнется на упор 34 и ее рабочая часть выведится из зацепления с храповым колесиком 21. Благодаря этому храповое устройство электромагнита 17 не мешает работе электромагнита /6. При обратном счете запускающие электрические импульсы подаются на электромагнит 17 и, таким -образом, электромагнит 16 переходит на нерабочее положение Ипроизводит вычитание обратного счета из прямого.

Для возврата стрелки 28 индикатора на 1икалы 32 трубка 24 выводится из зацепления с колесом 27 ири помощиоттягивания ручки 33 на себя. При этом упор 34, имеющийся на оси 35, поджимает пружину 36. После установки стрелки 28 на нуль по шкале 32 колесо 27 вводится в зацепление с трубкой 24 и удерживается в зацеплении при работе счетчика силой нружины 36.

Комиссия по.лабораторному оборудованию Комитета по новой медицинской технике Министерства здравоохранения СССР дала предлагаемому устройству для автоматического счета форменных элементов крови положительную оценку и рекомендовала его для серийного изготовления.

Предмет изобретения

1.Устройство для автоматического счета форменных элементов крови, состоящее из микроскопа с осветителем, развертывающего устройства, электронно-счетного устройства, блока управления и блока питания, отличающееся тем, что, с целью исключения зависимости результатов счета от чувствительности схемы, применен конденсатор (линза), имеющий в середине темное пятно, исключающее прямое попадание света в объектив.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения разности счета, применен реверсивный счетчик.

3.Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью поперечного перемещения кареткк, применен шатунно-кривощинный механизм.

Риг 2

Г8

fuz-3

/5