DE2408214A1 - Vorrichtung zum messen und registrieren der spontanen aggregation der blutplaettchen - Google Patents

Description

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B. Braun KeIsunken P-GmE 60/U1-8

Aktiengesellschaft

3508 KeIsungen

Carl-Braun-Str. 1

Vorrichtung sum I-Iessen und Registrieren der spontanen Aggregation der Blutplättchen

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Hessen und Registrieren der spontanen Aggregation der iJlutplättchen.

Die Haftung der Thrombozyten an der Gefäßv;and und die Bildung von Plättchenaggregaten sind zwei wichtige physiologische Vorgänge bei der Blutstillung nach Verletzungen und wahrscheinlich auch bei der kontinuierlichen Abdichtung von Blutgefäßen.

Gleichzeitig sind die Thrombozytenadhäsion an veränderten Gefäßwandbezirken und die anschließende Plattchenaggregation als erste Vorgänge bei der Bildung arterieller und venöser Thrombosen anzusehen.

Untersuchungen über die Throinbozytenaggregation interessieren den Kliniker sowohl zur Aufdeckung bestimmter Blutungskrankheiten, die auf einer verminderten Thronbozytenfunktion beruhen, als auch zur Erfassung einer gesteigerten Aggregationsbereitschaft der Blutplättchen.

Sine gesteigerte Aggregationsneigung ist feststellbar bei Patienten ir.it Diabetes-mellitus, fortschreitender Arteriosklerose und im

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Zustand nach dem Herzinfarkt, aber auch bei venösen Thrombosen. Es läßt sich aufzeigen, daß die gesteigerte Plattchenaggregation ein wichtiger Risikofaktor für thromboembolische Komplikationen bei Arteriosklerosekranken ist, wahrscheinlich auch ein wesentlicher Risikofaktor für das Fortschreiten der Arteriosklerose selbst.

Seit einigen Jahren stehen Medikamente zur Verfügung, die zur Thromboseprophylaxe angewendet werden können, weil sie die Thrombozytenaggregation hemmen. Die Wirkung derartiger Medikamente kann mit Hilfe der neuen Vorrichtung zusätzlich zuverlässig überwacht werden.

Für die Beurteilung der Blutplättchenaggregation sind verschiedene Kethoden bekannt:

Mit Hilfe der sogenannten Retentionsteste wird die Thrombozytenzahl vor und nach der Passage von Blut oder Blutplasma durch ein Filter z.B. aus Glasperlen oder Polyamidfasern ermittelt. Die Retention wird definiert als Prozentsatz der im Filter zurückgehaltenen Blutplättchen.

Dieses Verfahren ist ungenau, da die Streubreite sehr groß ist. Hinzu kommt, daß die Haftung der Blutplättchen je nach dem verwendeten Filtermaterial verschieden ist.

Das Ergebnis hängt sowohl von der Haftung als auch von der Aggregation der Plättchen ab.
Literatur:

Hoolten,S.E.,L.Vroman: The adhesiveness of blood platelets in thromboembolism and hemorrhagic disorders.I.Measurement of platelet adhesiveness by glasswool filter. Amer.J.elin.Path. Jj? : 701 (1S>i+9)

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Hellem,A.J.: The adhesiveness of human blood platelets in vitro. Scand.J.elin.Lab.Invest.Suppl. £1_ : 1 (1960)

SalzHiann,E.W.: Measurement of platelet adhesiveness. J.Lab.clin.Med. 62 : 72/f (1963)

Morris,C.D.V/.: Acetylsalicylic acid and platelet stickiness. Lancet

1967/1,279

Bei einem anderen Verfahren wird die Änderung der optiochen Dichte eines plättchenreichen Blutplasmas nach Zugabe von sogenannten Auslösern gemessen. Bei dieser photometrischen Methode wird plättchenreiches Plasma in einem senkrecht stehenden Glasröhrchen, welches sich im Strahlengang eines Photometers befindet, mit einem kleinen Magneten kräftig gerührt. Die Aggregation wird durch Zugabe von Adenosindiphosphat, Kollagen oder Adrenalin ausgelöst, und die Änderung der optischen Dichte wird aufgezeichnet. Literatur;

Born,G.V.R.: Quantitative investigations into the aggregation of blood platelets. J.Physiol. J_62 : 67 (1962)

O'Brien,J.E.: The adhesiveness of native platelets and its prevention. J.clin.Path. U₁. : 12_f0 (I96I)

Dieses Verfahren ermöglicht die spezifische Erfassung der Aggregation. Ferner kann die Wirkung von aggregationshemmenden Medikamenten anhand der durch Kollagen usw. induzierten Aggregation beurteilt werden. Es ist mit dieser Methode jedoch nicht möglich, eine spontan gesteigerte Aggregationsneigung der Blutplättchen nachzuweisen. Zur Erkennung einer Thromboseneigung ist das Verfahren nicht geeignet.

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Bei einer Kodifikation dieses Verfahrens zirkuliert Plasma in einem Kreislaufsystem, und die Thrombozytenaggregate werden durch ein Filter entfernt. Die Kessuno' erfolgt in einer Durchlauf küvette. Die Aggregation wird durch Kollagen ausgelöst. Auch mit diesem Verfahren kann die spontan gesteigerte Aggregation nicht erfaßt werden. Literatur:

Heinrich, D. und L. Roka: Methode zur Bestimmung der Thrombozyten-Aggregation. KLIN.-USCR ^8 : 235 (1969)

Von Breddin wurde eine Methode entwiekelt, um speziell die spontane Aggregationsneigung des Plasmas nachzuweisen. Plättchenreiches Zitratplasma wird bei 37 C in silikonisierten 20 ml fassenden Glaskölbchen rotiert. Dabei haben die Thrombozyten Gelegenheit, miteinander in Kontakt zu kommen. Mit dem rotierten und verdünnten Plasma v/erden Plastikob j ekt träger über schicht et. Nach einer Kontaktzeit von 30 bis h-3 Minuten werden die Präparate fixiert, oxydiert, gefärbt und mikroskopisch beurteilt. Bei diesem Verfahren läßt sich eine spontan gesteigerte Aggregation der Thrombozyten zuverlässig und reproduzierbar erfassen. Auch die Wirkung von Aggregationshemmern läßt sich in vitro und in vivo prüfen, wenn eine gesteigerte Aggregation vorhanden ist. Mit dem Verfahren ist aber eine kontinuierliche Registrierung des Aggregationsablaufs nicht möglich. Die mikroskopische Beurteilung kann zu subjektiven Fehlern führen. Bei der maximalen Aggregation kann nicht entschieden werden, nach welcher Zeit der Aggregationszustand erreicht ist. Damit ist eine wichtige Differenziermöglichkeit für klinische Untersuchungen nicht gegeben. Ferner ist das Untersuchungsergebnis frühestens nach 90 Minuten verfügbar. Auch ist die benötigte Plasmamenge

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relativ groß. '**

Literatur:

Breddin,K.: Die Thrombozyteiifunktion bei hämorrhagischen

Diathesen, Thrombosen und Gefäßkranliheiten.

Thrombos.Diäthes.haemorrh.Suppl. 27 (1968)

Breddin,K.,J.Bauke: Thrombozytenagglutination and Gefäßkrankheiten.

Blut jM_ : Ui-if (1905)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht zu handhabende, in ihrer Konstruktion einfache und stets einsatzbereite Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, in zuverlässiger Weise die spontan

gesteigerte Aggregationsneigung in blutplättchenreichen Zitratplasma ^kontinuierlich
^ zu erfassen und aufzuzeichnen, mit der ferner die gesteigerte Aggregationsneigung bei Gefäßkranken gemessen werden kann, und mit der Serienuntersuchungen bei Gesunden und Gefäßkranken vorgenommen werden können, wobei die benötigte Blutmenge möglichst zwischen etwa 2 und etwa 5 elL Zitratblut und dementsprechend etwa 0,5 bis etwa 1 ml Zitratplasma oder weniger betragen sollte.

Die Aufgabe geht weiter dahin, mit einer solchen Vorrichtung auch die Wirkung von aggregationsliemmenden Medikamenten sowohl in vitro durch Zugabe der hemmenden Substanz zu blutplättchenreichem Plasma als auch in vivo zu ermitteln.

Da ITormalplasma durch Zugabe von verschiedenen Heparinoiden so umgexvandelt werden kann, daß es maximal platt chenaggr egier end wirkt, sollte ferner aufgabengemäß auch die aggregationshemmende Wirkung von I-Iedikamenten auf diese Weise mittels der gleichen Keßvorrichtung gemessen werden können.

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Diese Aufgaben wurden erfindungsgemäß mittels der im Patentanspruch angegebenen Keß- und Registriervorrichtung gelöst.

Zur v/eiteren Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, von denen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Heß- und Registriervorrichtung im Längsdurchschnitt und Fig. 2 in der Draufsicht zeigen. Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung einer Einmalküvette, und Fig. 1+ die schematische Darstellung einer Kultiküvette mit deren Einzelteilen.

Unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen in den Figuren

1 und 2 werden die Bauteile der Vorrichtung und deren ZusammenvrLrken zum Kessen und Registrieren der spontanen Aggregation der Blutplättchen näher beschrieben;

Im Strahlengang 1 eines Photometers 2 rotiert eine temperierbare Scheibenküvette 3· In diese: Scheibenküvette wird das plättchenreiche Blutplasma eingefüllt. Wenn es in diesem Plasma zu einer Plattchenaggregation kommt, so nimmt dessen Lichtdurchlässigkeit zu,und die optische Dichte nimmt ab. Diese Transmission wird gemessen und als Kurve von einem handelsüblichen Kompensationsschreiber .- aufgezeichnet.

Die Kessung erfolgt mit einem Photometer 2 mit Lichtquelle 2a und unter Verwendung eines Lichtfilters 5 von etwa 500 bis 650 mn, vorzugsweise von 5^6 mn.

Zwischen Lichtfilter 5 und Scheibenküvette 3 ist eine Lochblende 6 mit einem Lochdurchmesser von etwa 0,5 bis 3 Kim, vorzugsweise von

2 mm, zur Begrenzung des Lichtstrahls eingebaut»

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Die Scheibenküvette 3 wird in eine Rotationstrommel 7 gesteckt und von dieser mittels einer Haltevorrichtung, z.B. eines O-Rings 8, festgehalten. Die Rotationstrommel 7 1st in einem durch Heizwiderstand 9 aufheizbaren Metallblock 10, z.B. aus Aluminium, eingebaut. Die Temperierung der Scheibenküvette 3 erfolgt somit nach dem Prinzip des Blockthermostaten: Ein Heizwiderstand 9 erhitzt den Aluminiumblock 10 und dieser leitet die Wärme in die Scheibenküvette 3 über. Die Temperaturstabilisierung auf z.B. 37° + 0,5° erfolgt über einen 2-Pkt-Regelkreis, wobei als Temperaturfühler 11 z.B. ein NTC-Widerstand dient. Die Temperaturkonstanz wird nach etwa 15 bis 20 Minuten erreicht.

Die Scheibenküvette 3 dreht sich mit einer Drehzahl zv/ischen etwa 10 bis etwa 6.0, zweckmäßig von etwa 20 Umdrehungen pro Minute. Sie ist so in den Strahlengang des Photometers eingebaut, daß der Lichtstrahl durch ihren rechten unteren Quadranten 12 hindurchgeht. Der Meßort liegt etwa 5 mm unterhalb des horizontalen Scheibendurchmessers und etwa l\ mm rechts des vertikalen Scheibendurchmessers. Der Antrieb erfolgt über einen drehzahlstabilisierten Motor.

Es können wahlweise zwei Ausführungen von Küvetten verwendet werden, eine Einmalküvette 1Zf z.B. aus Glas oder aus einem durchsichtigen Kunststoff, wie z.B. Polymethylmethacrylat oder Polystyrol, und eine Multiküvette 15 aus dem gleichen Material, die mehrmals verwendet werden kann. Die Multiküvette besteht aus einer Trommel 16, z.B. aus Polyvinylchlorid, und zwei Deckscheiben 17₉ 18, z.B. aus Polymethylmethacrylat. Die Küvetten haben einen Außendurchmesser von etwa 20 mm und einen Innendurchmesser von etwa 18 mm.

Für die praktische Anwendung ist es zweckmäßig, die neue Vorrichtung

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ziLr: liegistrieren der spontanen Aggregation von Elut^lättchen auch für die bekannte Ohotonetrische Methode zur Kessung der induzierten Aggregation I9 in einen Gerät zu verwenden. Zv/ar läßt sich in jedem Normalplasma auch in der Scheibenküvette eine Aggregation durch Zugabo von Adenosindiphosphat, Kollagen, Thrombin oder Adrenalin auslösen, jedoch kann hier nicht nehr unterschieden v/erden, ob die Aggregation unter dem Einfluß des Auslösers oder "spontan" unter dem Einfluß von Plasmaproteinen zuotandegekomnen ist.

Für die Erfassung von speziellen Thrombozytendefekten (Throraboasthenie, Thronbopathie) ebenso wie für die Untersuchung von ThrombosytenaggregationsheL-.aern ist es daher sinnvoll, die neue Vorrichtung auch zur Messung der induzierten Aggregation Methode nach G.V.R. Born: Quantitative investigations into the aggregation of blood platelets. J.Physiol. 162 : 67 (1962) zu verwenden.

Damit werden zwei verschiedene biologische Reaktionen erfaßt, wobei der besondere Vorteil der neuen Vorrichtung darin besteht, daß die im Plasma vorhandene spontane aggregationsauslösende Aktivität sichtbar gemacht wird.

Für die Messung der induktiven Aggregation wird in den Strahlengang des Photometers 2 anstelle einer temperierbaren Scheibenküvette ein temperierbares Meßröhrchen 21 eingesetzt, welches zweckmäßig in einem Metallblock 20 in einer Aufnahmebohrung angeordnet ist. Unter der Halterung für den Metallblock befindet sich ein Drehmagnet 2Z, der durch einen drehzahlstabilisierten Motor angetrieben wird. Die Magnetdrehzahl beträgt 500 bis 1000, vorzugsweise 8OO Umdrehungen pro Minute.

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Die Dur chilis c him? des Blutplasmas erfolgt durch einen mit Polytetrafluorethylen überzogenen lUihrnagneten 23 von etwa 2 EiLi Durchmesser und etwa 3 sin Länge, der sich, in den Keßröhrchen "befindet. Bei dieser jiliiirichtuiir; r:eht der Lichtstrahlv/eg durch die Blende, die leere P.otationctronnel und dann durch das lleßrohrchen auf die Photoselle. Als iießrührclien -"erden sililionicierte Glas-, oder Kunststoffröhrchen mit einem Innendurchmesser von etv:a 9 "bis 11 inm verwendet.

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Claims (3)

1. Schutzansprüche

   f1.) Vorrichtung zum !lessen und Registrieren der spontanen Aggregation der Blutplattehen, bestehend aus einem Photometer (2) mit einer Lichtquelle (2a) und einer Photozelle (4), zwischen denen sich ein Lichtfilter (5) und eine Lochblende (6) befinden, dadurch gekennzeichnet, daß in: Strahlengang (1) des Photometers (2) eine temperierbare Scheibenküvette (3) für die Aufnahme des zu untersuchenden Blutplasmas in einer in einem heizbaren Metallblock (10) angeordneten Sotationstronmel (7) rotierbar befestigt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die temperierbare Scheibenküvette (3) so angeordnet ist, daß der Lichtstrahl (1) während des liotierens der Scheibenküvette (3) jeweils durch deren rechten unteren Quadranten (12) hindurchgeht.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Scheibenküvette (3) als I-Iultiküvette (15)» bestehend aus einer Trommel (16) und zv/ei Deckscheiben (17_S 18), ausgebildet ist.

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