RU2343456C1 - Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester - Google Patents
Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343456C1 RU2343456C1 RU2007122539/28A RU2007122539A RU2343456C1 RU 2343456 C1 RU2343456 C1 RU 2343456C1 RU 2007122539/28 A RU2007122539/28 A RU 2007122539/28A RU 2007122539 A RU2007122539 A RU 2007122539A RU 2343456 C1 RU2343456 C1 RU 2343456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- cell
- optical radiation
- cuvette
- light
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования или анализа материалов с использованием оптических средств, в частности к области устройств, использующих оптические методы регистрации информационного сигнала, и может быть использовано, в частности, в процессе экспериментальных исследований крови и ее составных частей (клеток), преимущественно в медицине при диагностике сосудисто-тромбоцитарного или коагуляционного гемостаза.The invention relates to the field of research or analysis of materials using optical means, in particular to the field of devices using optical methods for recording an information signal, and can be used, in particular, in the process of experimental studies of blood and its components (cells), mainly in medicine in the diagnosis of vascular platelet or coagulation hemostasis.
Современные схемы и способы лабораторной диагностики патологий гемостаза, как правило, включают, в том числе, и оценку сосудисто-тромбоцитарного гемостаза на основе определения способности тромбоцитов к образованию агрегатов (агрегометрия плазмы). Повышенная агрегационная активность тромбоцитов характерна при инфаркте миокарда, атеросклерозе, хронической ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, нарушениях мозгового кровообращения и пр., а пониженная - либо при врожденной патологии тромбоцитов (тромбостения, тромбопатия), либо при приобретенной тромбоцитопатии в результате лейкозов, уремии, заболеваниях печени или как результат применения некоторых лекарственных средств.Modern schemes and methods for laboratory diagnosis of hemostasis pathologies, as a rule, include, inter alia, the assessment of vascular-platelet hemostasis based on determining the ability of platelets to form aggregates (plasma aggregometry). Increased platelet aggregation activity is characteristic of myocardial infarction, atherosclerosis, chronic coronary heart disease, hypertension, cerebrovascular accidents, etc., and reduced - either with congenital platelet pathology (thrombosis, thrombopathy), or with acquired thrombocytosis, as a result of thrombocytosis, liver disease or as a result of the use of certain drugs.
Известны различные методы определения агрегационной способности тромбоцитов.There are various methods for determining the aggregation ability of platelets.
В настоящее время в медицинской практике широко применяют оптический турбидиметрический метод (G.V.Born, V.J.Cross, The aggregation of platelet. // J. Physiol, 1963, V.16, P.178-195), основанный на регистрации светопропускания суспензии тромбоцитов (обогащенная тромбоцитами плазма, получаемая путем центрифугирования крови). Мерой агрегационного процесса здесь является графически регистрируемое увеличение светопропускания плазмы, обусловленное уменьшением рассеяния света на тромбоцитах в результате их поглощения агрегатами, образующимися под воздействием индукторов агрегации.Currently, the optical turbidimetric method (GVBorn, VJCross, The aggregation of platelet. // J. Physiol, 1963, V.16, P.178-195), based on the registration of light transmission of a platelet suspension (enriched platelet plasma obtained by centrifugation of blood). A measure of the aggregation process here is a graphically recorded increase in plasma transmittance due to a decrease in light scattering on platelets as a result of their absorption by aggregates formed under the influence of aggregation inducers.
Существенным недостатком этого метода и устройств, реализующих его, является недостаточная информативность регистрируемой кривой светопропускания при воздействии на плазму индукторов низкой концентрации, а также невозможность исследования плазм с концентрацией тромбоцитов менее 108 тр/мл. Последнее обусловлено тем, что на фоне сильной засветки приемного устройства (световым потоком, проходящим через кювету с пробой) образование малых агрегатов мало сказывается на светопропускании суспензии тромбоцитов.A significant drawback of this method and devices that implement it is the lack of informativeness of the recorded light transmission curve when plasma is exposed to low concentration inductors, as well as the inability to study plasma with a platelet concentration of less than 10 8 tr / ml. The latter is due to the fact that, against the background of strong illumination of the receiving device (by the light flux passing through the sample cell), the formation of small aggregates has little effect on the light transmission of the platelet suspension.
Известно устройство для исследования агрегации тромбоцитов (RU, патент 2278381 G01N 33/48, 2006) турбидиметрическим методом. Устройство содержит источник стабилизированного света, емкость для плазмы крови, обогащенной тромбоцитами, систему перемешивания плазмы, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь и регистрирующий блок. Емкость для плазмы крови образована двумя горизонтально расположенными плоскопараллельными дискообразными кварцевыми пластинами с цилиндрическим углублением в нижней из пластин. Это углубление при контакте с верхней пластиной образует замкнутую камеру для плазмы крови. Пластины размещены в поле зрения светового микроскопа. Стимулятором спонтанной агрегации тромбоцитов является сдвиговое напряжение в плазме, создаваемое вращением верхней и нижней пластин в противоположных направлениях.A device for studying platelet aggregation (RU, patent 2278381 G01N 33/48, 2006) by a turbidimetric method is known. The device contains a stabilized light source, a platelet-rich blood plasma container, a plasma mixing system, a photodetector, an analog-to-digital converter, and a recording unit. The blood plasma container is formed by two horizontally located plane-parallel disk-shaped quartz plates with a cylindrical recess in the lower of the plates. This contact with the upper plate forms a closed chamber for blood plasma. Plates are placed in the field of view of a light microscope. The stimulator of spontaneous platelet aggregation is the shear stress in the plasma, created by the rotation of the upper and lower plates in opposite directions.
Недостатком данного метода является ограниченное его применение - только для регистрации спонтанной агрегации, т.е. невозможность наблюдения агрегации в результате воздействия на тромбоциты различных индукторов агрегации (ристоцетин, коллаген, АДФ и др.), вырабатываемых живым организмом.The disadvantage of this method is its limited use - only for registration of spontaneous aggregation, i.e. the impossibility of observing aggregation as a result of exposure to platelets of various aggregation inducers (ristocetin, collagen, ADP, etc.) produced by a living organism.
Известно устройство (US, патент 5071247 G01N 33/48, 1991), регистрирующее агрегацию тромбоцитов как традиционным турбидиметрическим методом, так и вновь разработанным «ФСП-методом», основанным на анализе флуктуации светопропускания, вызванных случайным изменением числа частиц в оптическом канале. Устройство содержит прозрачную кювету, предназначенную для размещения пробы и магнитной мешалки, освещаемую лазерным пучком света, занимающим малую часть объема пробы (как за счет фокусирующей оптики, так и малых - до 0,5 мм - диафрагм). Проходящий через пробу световой поток преобразуют посредством фотодиода в электрический сигнал, который после усиления подают на входы фильтра низких частот (регистрация крупных агрегатов при концентрациях свыше 108 тр/мл) и фильтра высоких частот (регистрация малых агрегатов на основе ФСП-метода при концентрациях от 5·107 тр/мл до 108 тр/мл).A device is known (US patent 5071247 G01N 33/48, 1991) that records platelet aggregation both by the traditional turbidimetric method and by the newly developed “FSP method” based on the analysis of light transmission fluctuations caused by a random change in the number of particles in the optical channel. The device contains a transparent cuvette, designed to accommodate the sample and the magnetic stirrer, illuminated by a laser beam of light, occupying a small part of the sample volume (both due to focusing optics and small - up to 0.5 mm diaphragms). The light flux passing through the sample is converted by means of a photodiode into an electrical signal, which, after amplification, is fed to the inputs of a low-pass filter (registration of large aggregates at concentrations above 10 8 tr / ml) and a high-pass filter (registration of small aggregates based on the FSP method at concentrations from 5 · 10 7 tr / ml to 10 8 tr / ml).
Основной недостаток ФСП-метода и реализующего его устройства является невозможность работы с патологически низкими концентрациями тромбоцитов в плазме крови ниже 5·107 тр/мл (Двухканальный лазерный анализатор агрегации тромбоцитов. - Инструкция по эксплуатации, НПФ «Биола», 1992, 4 с.).The main disadvantage of the FSP method and its implementing device is the inability to work with pathologically low platelet concentrations in blood plasma below 5 · 10 7 tr / ml (Two-channel laser platelet aggregation analyzer. - Instruction manual, Biola NPF, 1992, 4 pp. )
Из устройств, применяемых для определения параметров свертываемости крови, известно устройство определения свертываемости в пробах крови (DE, патент 3211191 G01N 33/86, 1993), основанное на использовании вязкостно-динамических свойств плазмы крови. Пробу помещают в прозрачную круглую с плоским дном кювету, снабженную магнитной мешалкой в виде шарика, выполненного из ферромагнитного материала. О свертываемости крови судят по интервалу времени между моментом падения в кювету порции стартового реагента и моментом начала изменения периода вращения шарика, обусловленного изменением вязкости пробы при появлении в пробе сгустков или нитей фибрина.Of the devices used to determine blood coagulation parameters, a blood coagulation determination device is known (DE, patent 3211191 G01N 33/86, 1993), based on the use of the visco-dynamic properties of blood plasma. The sample is placed in a transparent round with a flat bottom cuvette equipped with a magnetic stirrer in the form of a ball made of ferromagnetic material. Blood coagulability is judged by the time interval between the moment a portion of the starting reagent falls in the cuvette and the moment the change in the period of rotation of the ball begins, due to a change in the viscosity of the sample when clots or fibers of fibrin appear in the sample.
Недостатком известного технического решения следует признать недостаточную точность определения времени свертывания проб с малым содержанием фибриногена, а также в случае использования сильно разведенных проб. В этих случаях шарик разбивает слабые сгустки фибрина, что приводит к неправильному фиксированию времени свертывания. Следовательно, известное техническое решение может быть применено только для проб с высоким содержанием фибриногена.A disadvantage of the known technical solution should be recognized as insufficient accuracy in determining the clotting time of samples with a low fibrinogen content, as well as in the case of using highly diluted samples. In these cases, the ball breaks weak clots of fibrin, which leads to incorrect fixation of coagulation time. Therefore, the known technical solution can only be applied to samples with a high fibrinogen content.
Наиболее близким к разработанному устройству можно признать устройство (Affolter H., Platsches A., "Rheoptical shape analysis of human blood platelets". Thromb. Haemostas, 1982, v.48(2). p.204-207), реализующее нефелометрический способ регистрации оптического сигнала о взаимодействии излучения с исследуемой жидкостной пробой, включающее фотометр с кюветным отделением, снабженным перемешивающим устройством и измерительным узлом, выполненным с возможностью регистрации интенсивности светорассеяния под углом 40°.The closest to the developed device can be recognized as a device (Affolter H., Platsches A., "Rheoptical shape analysis of human blood platelets". Thromb. Haemostas, 1982, v. 48 (2). P.204-207) that implements the nephelometric method recording an optical signal about the interaction of radiation with the liquid sample under study, including a photometer with a cell compartment equipped with a mixing device and a measuring unit, configured to record light scattering intensity at an angle of 40 °.
Недостатком данного устройства, принятого за ближайший аналог, можно признать недостаточную чувствительность (в частности, из-за большого угла наблюдения светорассеяния), что обуславливает невозможность регистрации спонтанной агрегации, а также индуцированной агрегации в пробах с низкой концентрацией (менее 5·107 тр/мл).The disadvantage of this device, taken as the closest analogue, can be recognized as insufficient sensitivity (in particular, due to the large viewing angle of light scattering), which makes it impossible to detect spontaneous aggregation, as well as induced aggregation in samples with a low concentration (less than 5 · 10 7 tr / ml).
Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке устройства анализа агрегационной активности тромбоцитов, позволяющего быстро и точно проводить определение как агрегационных параметров крови, так и параметров свертываемости крови.The technical problem solved by the present invention is to develop a device for the analysis of platelet aggregation activity, allowing you to quickly and accurately determine both the aggregation parameters of blood and blood coagulation parameters.
Технический результат, получаемый в результате реализации разработанного технического решения, состоит в повышении чувствительности и достоверности определения как параметров агрегации тромбоцитов, в том числе и в пробах плазмы крови с патологически низкой концентрацией тромбоцитов, включая диапазон (1÷5)·107 тр/мл, так и параметров свертываемости крови, в том числе в пробах с малым содержанием фибриногена - до 0,3 г/л.The technical result obtained as a result of the implementation of the developed technical solution consists in increasing the sensitivity and reliability of determining as parameters of platelet aggregation, including in blood plasma samples with a pathologically low platelet concentration, including the range (1 ÷ 5) · 10 7 tr / ml and blood coagulation parameters, including in samples with a low fibrinogen content - up to 0.3 g / l.
Для получения указанного технического результата предложено использовать устройство для определения агрегационной активности тромбоцитов и свертываемости крови, содержащее размещаемую в термостатирующем блоке оптически прозрачную кювету с магнитной мешалкой, источник оптического излучения, освещающий кювету по нормали к ее поверхности, и приемник света, при этом нормаль к чувствительной площадке приемника света и оптическая ось источника излучения составляют минимальный угол α, исключающий возможность попадания проходящего через кювету светового потока на светочувствительную площадку приемника. При таком расположении приемника он регистрирует лишь рассеянное частицами пробы излучение, при этом угол α выбирают минимальным из удовлетворяющих соотношениюTo obtain the indicated technical result, it was proposed to use a device for determining platelet aggregation activity and blood coagulation, containing an optically transparent cell with a magnetic stirrer placed in a thermostatic unit, an optical radiation source illuminating the cell along the normal to its surface, and a light receiver, while normal to sensitive the area of the light receiver and the optical axis of the radiation source make up the minimum angle α, eliminating the possibility of passing through cell light flux on the light-sensitive receiver pad. With this arrangement of the receiver, it registers only the radiation scattered by the particles of the sample, and the angle α is chosen to be the minimum that satisfies the relation
где А - диаметр чувствительной площадки приемника;where A is the diameter of the sensitive area of the receiver;
В - поперечный размер светового пучка на выходе оптического канала;B is the transverse size of the light beam at the output of the optical channel;
С - расстояние между центром чувствительной площадки приемника и продольной осью кюветы,C is the distance between the center of the sensitive area of the receiver and the longitudinal axis of the cell,
характеризующему связь геометрии светового пучка с конструктивными размерами измерительного канала.characterizing the relationship of the geometry of the light beam with the structural dimensions of the measuring channel.
В качестве источника излучения в устройстве использован полупроводниковый лазерный модуль (лазерный диод с коллимирующей оптикой), причем с целью создания условий эффективного рассеяния оптического излучения на тромбоцитах в плазме с пробой и, за счет этого, увеличения чувствительности устройства используют недиафрагмированное лазерное излучение, не ослабленное другими средствами (светофильтрами), в отличие от агрегометров, в которых регистрируют проходящее через пробу излучение. Вокруг оптической оси источника излучения под углом α к ней с целью повышения чувствительности устройства может быть установлено более одного приемника света, выходы которых подключены к входам усилителей электрического сигнала, генерированного фотоприемниками, выходы усилителей подключены к соответствующим входам сумматора, а его выход - к входу аналого-цифрового преобразователя, представляющего собой входной элемент регистрирующего устройства, включающего в себя микропроцессор, управляющий в диалоговом режиме процессом измерения и определения требуемых параметров. Устройство может дополнительно содержать средство индикации информации на бумажный, магнитный или оптический носитель.A semiconductor laser module (a laser diode with collimating optics) was used as a radiation source in the device, and in order to create conditions for the effective scattering of optical radiation on platelets in a plasma with a breakdown and, due to this, to increase the sensitivity of the device, non-diaphragmed laser radiation is used, which is not attenuated by others means (filters), in contrast to aggregometers, in which the radiation passing through the sample is recorded. In order to increase the sensitivity of the device, more than one light detector can be installed around the optical axis of the radiation source at an angle α to it, the outputs of which are connected to the inputs of the amplifiers of the electric signal generated by the photodetectors, the outputs of the amplifiers are connected to the corresponding inputs of the adder, and its output is connected to the input of the analog -digital converter, which is an input element of a recording device, which includes a microprocessor that controls the measurement process in an interactive mode and determining the required parameter. The device may further comprise means for indicating information on paper, magnetic or optical media.
Перемешивающий элемент магнитной мешалки, обеспечивающей в процессе измерения мягкое (без разрушения агрегирующих тромбоцитов) перемешивание суспензии тромбоцитов, может быть выполнен в форме шарика из ферромагнитного материала с покрытием, защищающим его от химического взаимодействия с пробой, при этом радиус шарика (r) и внутренний радиус (RК) кюветы связаны соотношением RК≥2,5r. Средство создания магнитного поля магнитной мешалки может быть выполнено в виде вращающегося под дном кюветы постоянного магнита с вертикальным направлением его намагниченности, причем ось намагниченности отстоит от оси кюветы на величину не менее 3 r.The mixing element of the magnetic stirrer, which ensures soft (without destroying aggregating platelets) stirring of the platelet suspension during the measurement, can be made in the form of a ball of ferromagnetic material with a coating that protects it from chemical interaction with the sample, while the radius of the ball (r) and the inner radius (R K ) cuvettes are connected by the ratio R K ≥2.5r. The means for creating a magnetic field of a magnetic stirrer can be made in the form of a permanent magnet rotating under the bottom of the cuvette with the vertical direction of its magnetization, the axis of magnetization being at least 3 r from the axis of the cuvette.
В устройстве использована кювета с круговым поперечным сечением, причем размер внутреннего диаметра кюветы выбирают исходя из условия оптимальной геометрии прохождения через пробу светового пучка и достаточного (для достижения требуемой чувствительности) пути взаимодействия света с пробой. При использовании четного числа измерительных кювет (более двух) предпочтительно размещать кюветы в два ряда - один напротив другого.A cuvette with a circular cross section was used in the device, the size of the inner diameter of the cuvette being selected on the basis of the optimal geometry of the passage of the light beam through the sample and a sufficient (to achieve the required sensitivity) path of light interaction with the sample. When using an even number of measuring cuvettes (more than two), it is preferable to place the cuvettes in two rows - one opposite the other.
Термостатирующий измерительную кювету блок, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, может быть дополнительно помещен в теплоизоляционный корпус, что существенно снижает тепловые потери блока, обусловленные теплообменом с окружающей средой и, в результате этого, энергопотребление, а также сокращает время выхода устройства на рабочую температуру (37°С).A thermostatic measuring cell unit made of a material with high thermal conductivity can be additionally placed in a heat-insulating casing, which significantly reduces the heat loss of the unit due to heat exchange with the environment and, as a result, energy consumption, and also reduces the time the device reaches the operating temperature ( 37 ° C).
На фиг.1 приведена функциональная схема (в предпочтительном варианте реализации) измерительного узла n-канального (n=2k) устройства в продольном (относительно кювет) сечении, на фиг.2 - оптическая схема измерительного узла в поперечном (относительно кювет) сечении на уровне оптической оси излучателя и блок-схема электронной части устройства, на фиг.3 - графики зависимостей интенсивностей рассеянного света от концентрации тромбоцитов в калибровочном растворе, полученных с использованием разработанного устройства при углах регистрации α=40, 30 и 20°.Figure 1 shows the functional diagram (in a preferred embodiment) of the measuring node of the n-channel (n = 2k) device in a longitudinal (relative to the cuvettes) section, figure 2 is an optical diagram of the measuring node in the transverse (relative to the cuvettes) section at the level the optical axis of the emitter and a block diagram of the electronic part of the device, figure 3 is a graph of the dependences of the intensities of the scattered light on the concentration of platelets in the calibration solution, obtained using the developed device with registration angles α = 40, 30 20 °.
Устройство имеет четное число каналов, объединенных измерительным блоком (узлом) 1. Предпочтительно блок выполняется из металла. Нагреватель 2, управляемый термостабилизирующим устройством 3, установлен на нижней грани блока 1. Каждый из каналов содержит измерительную ячейку 4 для размещения кювет 5, 6, выполненных, предпочтительно, из прозрачного полистирола. В кюветы 5, 6 помещают анализируемые пробы 7, 8 и магнитные мешалки 9, 10, выполненные в виде шариков, изготовленных из ферромагнитного материала (сталь) и покрытых защитным (от химического взаимодействия с пробой) покрытием. Под нижней гранью блока 1 под ячейками с кюветами размещены средства 11, 12, создающие вращающее магнитное поле, приводящее в движение магнитные мешалки 9, 10.The device has an even number of channels connected by a measuring unit (assembly) 1. Preferably, the unit is made of metal. The heater 2, controlled by a
В центральной части блока 1 размещены источники лазерного излучения - лазерные модули 13, 14 (λ=0,63µ), создающие световые пучки 15, 16 соответственно в кюветах 5 и 6. Световые ловушки 17, 18 для гашения света, проходящего через кюветы, закреплены на боковых стенках блока 1, помещенного в теплозащитный кожух 19. Приемники света 20, 21 и 22, 23 (кремниевые фотодиоды) установлены симметрично по обе стороны от оптических осей излучателей 13, 14 под углом α=20°. Выходы приемников света 20, 21 подключены ко входам усилителей 24, 25, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 26. Аналогично выходы приемников света 22, 23 подключены ко входам усилителей 27, 28, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 29. Выходы сумматоров 26 и 29 подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора 31, выполняющего функцию входного элемента регистрирующего блока 30. Выход коммутатора 31 подключен к входу АЦП 32, выход которого подключен к первому входу микропроцессора 33, второй вход которого подключен к выходу клавиатуры 36. Третий вход микропроцессора 33 подключен к выходу термостабилизирующего устройства 3. Первый выход микропроцессора 33 подключен к входу микроконтроллера 34, выход которого подключен к входам средств 11 и 12. Второй выход микропроцессора 33 подключен к входу микроконтроллера 35, выход которого подключен к входу графического печатающего устройства 37. Третий выход микропроцессора 33 подключен к входу жидкокристаллического индикатора 38.In the central part of block 1 there are laser sources —
Используемое программное обеспечение устройства обеспечивает его работу в двух режимах: «Измерение параметров агрегации» и «Измерение параметров свертываемости».The device software used ensures its operation in two modes: “Measurement of aggregation parameters” and “Measurement of coagulation parameters”.
В режиме «Измерение параметров агрегации» устройство работает следующим образом.In the "Measurement of aggregation parameters" mode, the device operates as follows.
Для каждого образца крови пациента определяют экстремальные значения светорассеяния: 0% - для обедненной тромбоцитами плазмы (ОТП) - уровень «0%» и «100%» - для богатой тромбоцитами плазмы (БТП) - уровень «100%». Образцы плазм ОТП и БТП готовят согласно методике агрегометрического анализа (см., например, Пособие по изучению адгезивно-агрегационной активности тромбоцитов, НПО «Ренам», М., 2004). Вначале определяют уровень «0», для чего в измерительную ячейку 4 выбранного для работы канала, например левого (фиг.2), помещают цилиндрическую, выполненную из прозрачного полистирола кювету 5 с пробой 7 (0,3 мл ОТП) и с магнитной мешалкой 9, выполненной в виде шарика из углеродистой стали с защитным покрытием. Посредством элементов 11, 33 и 34 устройства приводят во вращение мешалку 9 на дне кюветы 5. Инкубируют пробу при температуре (37±1)°С посредством нагревателя 2 термостатирующего устройства 3 в течение 5 мин. Направляют на кювету оптическое излучение 15 от источника 13, регистрируя при этом рассеянное частицами пробы излучение (не показано) с использованием элементов 20, 21, 24…26, 31 и 32. Посредством микропроцессора 33 измеренному уровню сигнала присваивают имя «уровень «0» пациента «А», под которым его хранят в памяти элемента 33. После появления на элементе 38 информации об окончании записи уровня «0» в ячейку 4 вместо кюветы с ОТП устанавливают кювету с БТП (0,3 мл), с которой повторяют описанный выше цикл операций. После этого в память 33 записывают значение уровня «100%» пациента «А». Записанные уровни используют для масштабирования при графической записи процесса агрегации в пробе пациента «А».For each patient’s blood sample, extreme light scattering values are determined: 0% - for platelet-poor plasma (OTP) - level “0%” and “100%” - for platelet-rich plasma (BTP) - level “100%”. Plasma samples of OTP and BTP are prepared according to the method of aggregometric analysis (see, for example, the Handbook for the study of adhesive-aggregation activity of platelets, NPO Renam, M., 2004). First, determine the level "0", for which purpose a
Для проведения графической записи процесса агрегации активизируют - с использованием элементов 36, 33 - подпрограмму «Запись агрегации». В начале записи (на 30-й секунде) вносят в кювету с БТП один из активаторов тромбоцитов в объеме 0,03 мл (ристоцетин, АДФ, коллаген и др.). Запись агрегации продолжают в течение 5÷8 минут. По окончании записи кривой светорассеяния рассчитывают необходимые параметры агрегации, например, такие как степень и скорость агрегации (дезагрегации) и др.To carry out a graphical recording of the aggregation process, the subroutine “Aggregation Record” is activated using
Определение количества тромбоцитов в пробе БТП проводят в первые 20 сек записи светорассеяния (до внесения активатора), при этом используют результаты соответствующей калибровки канала на основе ранее введенной в память устройства зависимости уровня светорассеяния от числа тромбоцитов в калибровочных растворах (разведения суспензии с фиксированным числом тромбоцитов). Измерения уровней сигнала для каждого из разведений проводят по описанной выше схеме измерения уровней «0» и «100%».The determination of the platelet count in the BTP sample is carried out in the first 20 seconds of light scattering recording (before the activator is added), using the results of the corresponding channel calibration based on the dependence of the light scattering level on the platelet count in calibration solutions previously stored in the device’s memory (diluting a suspension with a fixed platelet number) . Measurement of signal levels for each of the dilutions is carried out according to the above-described scheme for measuring levels of "0" and "100%".
В режиме «Измерения параметров свертываемости» устройство работает следующим образом.In the "Measurement of coagulation parameters" mode, the device operates as follows.
Указанный режим работы активизируют посредством элементов 33, 36. В цилиндрическую выполненную из прозрачного полистирола кювету 5 помещают магнитную мешалку 9 и пробу 7, подготовленную согласно методике коагулологического анализа (см., например, Пособие для врачей-лаборантов по диагностическим методам определения гемоглобина и параметров свертывающей системы. М., НПО «Ренам», 1998). Затем кювету 5 помещают в ячейку 4 выбранного для работы канала и инкубируют пробу при температуре 37±1°С посредством нагревателя 2 термостабилизирующего устройства 3. Посредством элементов 11, 33 и 34 устройства приводят во вращение магнитную мешалку 9 на дне кюветы 5. Направляют на кювету оптическое излучение 15 от источника 13. По истечении времени инкубации, определяемом методикой анализа, в кювету 5 помещают порцию (не показано) стартового реактива. Регистрируют посредством элементов 20, 21, 24…26, 31 и 32 два импульса, обусловленных двумя изменениями интенсивности светорассеяния - при падении в пробу порции стартового реагента и при появлении в пробе сгустков или нитей фибрина. Посредством регистрирующего блока 30 первоначально рассчитывают интервал времени между двумя импульсами, а затем проводят расчет требуемых параметров свертывания крови. Необходимые для расчета калибровочные значения и константы вводят в регистрирующий блок 30 посредством клавиатуры 36 в процессе диалога «оператор-микропроцессор» с использованием жидкокристаллического индикатора 38. Результаты расчета выводят на ЖКИ 38 и - посредством контроллера 35 - на печатающее устройство 37.The specified operating mode is activated by means of
Как следует из графиков на фиг.3, с уменьшением угла α чувствительность устройства достаточно резко возрастает, при этом зависимость светорассеяния от концентрации тромбоцитов остается линейной, в том числе и при минимальном α=20°, отвечающем соотношению (1) - в диапазоне концентраций от патологически низкой 1,5·107 тр/мл до нормальных значений 30·107 тр/мл. Линейный характер зависимости говорит о том, что выбранные параметры устройства (угол α, мощность излучателя, диаметр кюветы и др.) обеспечивают такие условия светорассеяния, когда основную роль в нем играет только однократное рассеяние. Последнее является существенным условием (линейность зависимости) применения предлагаемого устройства в агрегометрии.As follows from the graphs in figure 3, with a decrease in the angle α, the sensitivity of the device increases quite sharply, while the dependence of light scattering on platelet concentration remains linear, including at a minimum α = 20 °, corresponding to relation (1) - in the concentration range from pathologically low 1.5 · 10 7 tr / ml to normal values of 30 · 10 7 tr / ml. The linear nature of the dependence suggests that the selected device parameters (angle α, emitter power, cell diameter, etc.) provide such light scattering conditions when only single scattering plays the main role in it. The latter is an essential condition (linear dependence) of the application of the proposed device in aggregometry.
Использование предлагаемого устройства в медицинской практике для диагностики гематологических заболеваний позволяет измерять с высокой точностью как степень и скорость агрегации, так и концентрацию тромбоцитов, в т.ч. в пробах с патологически низким их содержанием (до 107 тр/мл), что необходимо при диагностике врожденных патологий тромбоцитов (тромбостении, тромбопатии).The use of the proposed device in medical practice for the diagnosis of hematological diseases makes it possible to measure with high accuracy both the degree and rate of aggregation, and the concentration of platelets, including in samples with a pathologically low content (up to 10 7 tr / ml), which is necessary in the diagnosis of congenital platelet pathologies (thrombosis, thrombopathy).
Преимуществом устройства является также возможность его использования (посредством вызова соответствующей программы) и для измерения основных параметров свертываемости крови, в том числе в пробах с низким содержанием фибриногена и в сильно разведенных пробах.The advantage of the device is also the possibility of its use (by calling the appropriate program) and for measuring the main parameters of blood coagulation, including in samples with a low fibrinogen content and in highly diluted samples.
Следующим преимуществом предлагаемого устройства является его многоканальность, позволяющая существенно повысить производительность устройства, что особенно важно при его использовании в клинико-диагностических лабораториях с большим количеством исследуемых проб.The next advantage of the proposed device is its multi-channel nature, which allows to significantly increase the productivity of the device, which is especially important when used in clinical diagnostic laboratories with a large number of test samples.
Claims (7)
A cos(α)+B=2C sin(α),
где А - диаметр чувствительной площадки приемника света, С - расстояние между центром чувствительной площадки и продольной осью кюветы, В - поперечный размер лазерного луча на расстоянии С.1. A device for determining platelet aggregation ability and blood coagulation, comprising an optically transparent cuvette with a magnetic stirrer placed in a thermostatic unit, an optical radiation source configured to illuminate the cuvette, and a measuring unit recording at least light scattering, which includes at least , one receiver of scattered optical radiation, characterized in that the optical axis of the laser module used as a source of optical radiation I and the normal to the sensitive area of the optical radiation receiver comprise a minimum angle α, sufficient so that the flow of optical radiation passing through the sample cell does not fall on the photosensitive area of the receiver, which registers only optical radiation scattered by the sample particles, and the angle α is given by
A cos (α) + B = 2C sin (α),
where A is the diameter of the sensitive area of the light receiver, C is the distance between the center of the sensitive area and the longitudinal axis of the cell, B is the transverse size of the laser beam at a distance C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122539/28A RU2343456C1 (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122539/28A RU2343456C1 (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343456C1 true RU2343456C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007122539/28A RU2343456C1 (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343456C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500999C2 (en) * | 2012-03-12 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" | Device to analyse biological fluid |
| WO2014026697A1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Гематологическая Корпорация" | Device for monitoring spatial coagulation of blood and of components thereof |
| RU2516193C2 (en) * | 2012-05-14 | 2014-05-20 | Алексей Юрьевич Волков | Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions |
| US9347870B2 (en) | 2010-12-15 | 2016-05-24 | Vwm Gmbh | Device for photometrically or spectrometrically examining a liquid sample |
| RU2655774C1 (en) * | 2017-08-23 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью МЛТ | Coagulometer cuvette and device for determining fluid sample coagulation time |
| RU2749767C1 (en) * | 2020-12-03 | 2021-06-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" | Device for determining plate aggregation activity |
| RU2750839C1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Меднорд-Техника" (ООО "Меднорд-Т") | Apparatus and method for express estimation of aggregative activity of formed elements of blood |
| CN115248318A (en) * | 2022-09-21 | 2022-10-28 | 南京颐兰贝生物科技有限责任公司 | Blood coagulation analyzer and method thereof |
-
2007
- 2007-06-18 RU RU2007122539/28A patent/RU2343456C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Affolter H. et al. Rheoptical shape analysis of human blood platelets. Thromb. Haemostas, 1982, v.48(2), p.204-207. * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9347870B2 (en) | 2010-12-15 | 2016-05-24 | Vwm Gmbh | Device for photometrically or spectrometrically examining a liquid sample |
| RU2593623C2 (en) * | 2010-12-15 | 2016-08-10 | Фвм Гмбх | Device for photometric or spectrometric analysis of liquid sample |
| RU2500999C2 (en) * | 2012-03-12 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" | Device to analyse biological fluid |
| RU2516193C2 (en) * | 2012-05-14 | 2014-05-20 | Алексей Юрьевич Волков | Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions |
| WO2014026697A1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Гематологическая Корпорация" | Device for monitoring spatial coagulation of blood and of components thereof |
| US9958430B2 (en) | 2012-08-15 | 2018-05-01 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu <<Gematologicheskaya Korporatsiya | Device for monitoring spatial coagulation of blood and of components thereof |
| RU2655774C1 (en) * | 2017-08-23 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью МЛТ | Coagulometer cuvette and device for determining fluid sample coagulation time |
| RU2750839C1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Меднорд-Техника" (ООО "Меднорд-Т") | Apparatus and method for express estimation of aggregative activity of formed elements of blood |
| RU2749767C1 (en) * | 2020-12-03 | 2021-06-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" | Device for determining plate aggregation activity |
| CN115248318A (en) * | 2022-09-21 | 2022-10-28 | 南京颐兰贝生物科技有限责任公司 | Blood coagulation analyzer and method thereof |
| CN115248318B (en) * | 2022-09-21 | 2022-12-13 | 南京颐兰贝生物科技有限责任公司 | Detection method of blood coagulation analyzer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2343456C1 (en) | Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester | |
| US20220137075A1 (en) | Low-volume coagulation assay | |
| JP4814994B2 (en) | Method and system for quantitative determination of hemoglobin | |
| RU2302638C2 (en) | Method and system for carrying out hemoglobin analysis | |
| JP6444567B1 (en) | How to determine fibrinogen | |
| Meyer dos Santos et al. | A novel μ-fluidic whole blood coagulation assay based on Rayleigh surface-acoustic waves as a point-of-care method to detect anticoagulants | |
| Yang et al. | Design and evaluation of a portable optical-based biosensor for testing whole blood prothrombin time | |
| US6150174A (en) | Method for measurement of whole blood coagulation parameters | |
| US20100235103A1 (en) | Method and apparatus for evaluating prothrombotic conditions | |
| JP4121962B2 (en) | Homogenization / reaction completion determination method and solution concentration measurement method using the same | |
| JPS6350743A (en) | Analysis of hemolyzed blood specimen | |
| EP4092413A1 (en) | Blood-clotting measurement device, blood-clotting time measurement method, method for determining completion of blood-clotting reaction, and automated centrifugal blood separator | |
| RU2336525C2 (en) | Method of evaluation of thrombocyte aggregation in blood plasma and time of its coagulation | |
| RU2061953C1 (en) | Method for qualitatively determining general coagulation activity of blood platelets | |
| Aristov et al. | Use of lying drop photometry for clinical laboratory diagnostics | |
| JPS61110033A (en) | Measuring apparatus for agglutination reaction | |
| RU2106627C1 (en) | Device for monitoring parameters of suspended particles | |
| US20040219680A1 (en) | Method and apparatus for determining anticoagulant therapy factors | |
| CN111929286A (en) | In-vivo heparin real-time monitoring device based on micro-fluidic chip | |
| JPH0311423B2 (en) | ||
| Bazaev et al. | Modern methods for measuring parameters of blood coagulation | |
| RU2500999C2 (en) | Device to analyse biological fluid | |
| RU2172483C2 (en) | Method and device for determining blood plasma sample coagulation rate | |
| Niculescu et al. | Accuracy and Precision Improvement for the Biochemistry Assays by Using an Automatic Ultrasonic Cleaning System | |
| CN212568483U (en) | In-vivo heparin real-time monitoring device based on micro-fluidic chip |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20110114 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |