DE2848552A1 - Verfahren zur bestimmung der koagulationszeit von blut und eine vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur bestimmung der koagulationszeit von blut und eine vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number
DE2848552A1
DE2848552A1 DE19782848552 DE2848552A DE2848552A1 DE 2848552 A1 DE2848552 A1 DE 2848552A1 DE 19782848552 DE19782848552 DE 19782848552 DE 2848552 A DE2848552 A DE 2848552A DE 2848552 A1 DE2848552 A1 DE 2848552A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
time
mixture
amount
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782848552
Other languages
English (en)
Other versions
DE2848552C2 (de
Inventor
Shinichi Kishimoto
Masahiro Yoshioka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkray Inc
Original Assignee
Kyoto Daiichi Kagaku KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyoto Daiichi Kagaku KK filed Critical Kyoto Daiichi Kagaku KK
Publication of DE2848552A1 publication Critical patent/DE2848552A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2848552C2 publication Critical patent/DE2848552C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49Blood
    • G01N33/4905Determining clotting time of blood
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/272Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration for following a reaction, e.g. for determining photometrically a reaction rate (photometric cinetic analysis)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen optischen Durchführung verschiedener Blutkoagulationstests unter Verwendung von Blutplasma.
Wenn Blut aus dem Gefäß, in dem es normalerweise strömt, austritt, stoppt die Blutung prompt infolge der Funktion des Gefäßes und der Blutplättchen und der Aktivität von Gerinnungsfaktoren. Grundsätzlich wird die Koagulation des Blutes als das Phänomen erklärt, bei welchem verschiedene Gerinnungsfaktoren im Blutplasma und den Blutplättchen aufeinander einwirken und infolge der Beschädigung oder Zerstörung des Gewebes oder Blutgefäßes aktiv werden und das Fibrinogen im Blutplasma in unlösliches Fibrin überführen. Bei Mangel oder Fehlen eines oder mehrerer gleichartiger oder anderer Gerinnungsfaktoren ist es dagegen wahrscheinlich, daß das Bluten nicht sofort oder vollständig gestoppt werden kann. Es ist daher sehr wichtig, das Blut auf sein Gerinnungsvermögen hin, z. B. vor Operationen, zu testen.
Blut wird im allgemeinen auf sein Gerinnungsvermögen unter Verwendung von Blutplasma d;irch Bestimmung der Prothrombinzeit (PT) und der Thromboplastinzeit (PTT) getestet. Beide Bestimmungen werden unter Verwendung eines speziellen Reagenzes durchgeführt, basierend auf dem Phänomen, daß das Reagenz das zu prüfende Plasma seiner Fließfähigkeit beraubt und es in ein Gel überführt. Genauer gesagt wird die Koagulationszeit durch Mischen des Reagenzes mit dem zu testenden Blutplasma und Messen der Zeit, die von der Zugabe des Reagenzes bis zur Klümpchenbildung (das ist der Endpunkt) verstreicht, bestimmt. Normales Blutplasma, das alle wesentlichen
909820/0720
Gerinnungsfaktoren in geeigneter Beschaffenheit enthält, koaguliert im Koagulationstest im wesentlichen in einer definierten Zeit, aber abnormales Blutplasma, in welchem ein bestimmter oder mehrere Faktoren in nicht ausreichender Menge vorhanden sind oder fehlen, koaguliert nicht oder führt zu einem Ergebnis, welches ein geringeres Gerinnungsvermögen als normal anzeigt. Die Prothrombin ei tbestimmung und weitere Testmethoden zeigen, wenn eine spezielle Arbeitsweise angewendet wird, wie groß der Mangel an einem bestimmten Gerinnungsfaktor ist und sind daher zur Diagnose und zur Behandlung von Krankheiten, wie Hemophilia , die von abnormalem Blut begleitet sind, geeignet.
Es sind verschiedene Apparate zxw Bestimmung der Koagulationszeit, die grundsätzlich mit einer Stoppuhr und dem unbewaffneten Auge vorgenommen werden kann, bekannt. Genanivt seien ein System mit dynamischen Mitteln zur Bestimmung der Zeit, die zur Gelbildung der zu testenden Probe erforderlich ist (US-PS 3,634,678), ein Apparat, welcher die Gerinnungszeit durch optisches Ermitteln (Abfühlen) der Abnahme der Lichtdurchlässigkeit, die eintritt, wenn das im Test befindliche Blutplasma zu koagulieren beginnt, mißt (US-PS 3,458,287) und ein weiterer Apparat, bei welchem die Zunahme der Lichtstreuung, die gleichfalls bei Beginn der Koagulation einsetzt, optisch ermittelt (gefühlt) wird (US-PS 3,450,501).
Bei diesen Apparaten werden die Änderungen in den physikalischen Eigenschaften des zur testenden Blutplasmas benutzt. Genauer gesagt, solche physikalischen Änderungen werden durch die chemische Änderung des Blutplasmas verursacht, bei welcher das Fibrinogen
909820/0720
im Plasma durch die wesentlichen Gerinnungsfaktoren in Fibrin umgewandelt wird. So können die gemessenen PT- und PTT-Werte als die Zeit definiert werden, die nach Zugabe des Reagenzes bis zum Beginn der Fibrinbildung verstreicht.
Obwohl verschiedene Meßtechniken, die auf verschiedenen Fibrin-Nachweisprinzipien beruhen, angewendet worden sind, sind sie sich in der Benutzung der Fibrinbildung gleich. Die Genauigkeit der Koagulationsteste hängt jedoch in großem Umfange von der angewendeten Nachweismethode ab.
Die visuelle Methode zur Bestimmung des Beginns der Fibrinbildung, nämlich des Endpunktes der Gerinnungszeitmessung, ist üngenauigkeiten unterworfen und für nicht geschulte Kräfte schwer durchzuführen. Die dynamische Ermittlungsmethode, bei der das Testblutplasma über die ganze Testzeit Belastungen unterworfen ist, ist in der Bestimmung der Zeit, die für das Plasma erforderlich ist spontan zu beginnen zu koagulieren, nicht genau. Tatsächlich sind diese Methoden nicht ganz zuverlässig,wenn sich die Notwendigkeit erhebt, das Geriunungsvarmögen genau und schnell zu bestimmen, z. B. bei der Behandlung von Cerebral-Thrombosis, einer Art von Thrombose, die einer abnorm hohen Gerinnungsfunktion zuzuschreiben ist, welche in den Symptomen der Cerebral-Hemorrhage sehr ähnlich ist, aber sofort und in genau entgegengesetzter Weise als letztere behandelt werden muß.
Demgemäß werden optische Bestimmungsmethoden zur Zeit in großem Umfang angewendet, insbesondere unter Benutzung einer optischen
909820/0720
Vorrichtung zur Bestimmung der Gerinnungszeit, die auf der Änderung in der Lichtdurchlässigkeit basiert. Jedoch sind Änderungen bzw. Verminderungen der Lichtdurchlässigkeit infolge der Fibrinbildung sehr gering, wie weiter unten beschrieben werden wird, und bringen Schwierigkeiten in der Bestimmung des Endpunktes mit sich. Tatsächlich v/erden zufriedenstellende Ergebnisse noch nicht erreicht, trotz der Versuche den Endpunkt durch Einbau einer Differenzierschaltung, einer Sekundärdifferenzierschaltung oder dergleichen in dem Meßkreis genauer bestimmen zu können. Die Fibrinbildung bringt aber größere Änderungen in der Lichtstreuung mit sich,was.in einer grafischen Darstellung für die Gerinnungszeitbestimmung leichter als im Fall der Lichtdurchlässigkeit dargestellt werden kann, doch ist es schwierig, eine ausreichende Lichtmenge zu erhalten. Deshalb hat die zuletzt genannte Methode nur begrenzt Anwendung gefunden. Darüber hinaus bringen die bekannten Meßvorrichtungen, die mit Streulicht arbeiten, gleichfalls Schwierigkeiten in der genauen Bestimmung des Endpunktes mit sich. Das ist ein schwerwiegender Wachteil, da die Prothrombinzeit bei normalem Blut etwa 12 Sekunden beträgt und Unterschiede in der Größenordnung von einigen Sekunden als eine Störung anzeigend interpretiert werden. Von einer Meßvorrichtung wird außer genauer Messungen auch die Fähigkeit verlangt, Proben im Notfall oder eine große Anzahl von Proben testen zu können. Die bekannten Vorrichtungen, die auf Änderungen der Lichtstreuung basieren, sind jedoch nicht so ausgelegt, daß sie diese Forderungen erfüllen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Koagulationszeit zu schaffen, bei welchem gestreutes
909820/0720
— 3 _
Licht zur Anwendung kommt, was deutliche Änderungen in den optischen Eigenschaften mit sich bringt, und bei welchem der Endpunkt in geeigneter Weise exakt bestimmbar ist. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung der Koagulationszeit von Blut, bei welchem eine Mischung aus Blutplasma und Reagenz mit einem Strahl einer bestimmten Menge Licht bestrahlt, Änderungen in der Menge Licht, die durch die Mischung gestreut, abgefühlt, und die Zeit gemessen wird, die zur Herstellung des Gemisches bis zum Beginn des Anstiegs der Lichtmenge verstreicht, welches gekennzeichnet ist durch kontinuierliches Abfühlen der Menge Licht unmittelbar auf und hinter der Mischung aus Blutplasma und Reagenz, Umwandeln der dem gestreuten Licht entsprechenden Ausgangssignale in digitale Werte in bestimmten Zeitintervallen und Eingeben der digitalen Werte in einen Rechner; Berechnen der Differenz zwischen jedem Ausgangssignal und dem zeitlich unmittelbar benachbarten Ausgangssignal und Speichern der Ergebnisse zu den entsprechenden Zeiten; und Bestimmen der Zeit, die vor der Zeit liegt, bei welcher ein maximaler Differenzwert erhalten worden ist und bei der ein errechneter Differenzwert dem 1/n des maximalen Differenzwertes entspricht, als dem Endpunkt der Koagulation.
Dieses Verfahren und eine Vorrichtung"zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
909820/0720
_ Q —
Fig. 1 ein Zeit-Lichtdurchlässigkeits-Diagramm einer Mischung aus Test-Blutplasma und Reagenz.
Fig. 2 ein Zeit-Lichstreuungs-Diagramm der gleichen Mischung.
Fig. 3 ein Diagramm, das das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergibt.
Fig. 4 eine Blockzeichnung der Vorrichtung nach der Erfindung.
Vor der genauen Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung, wird zunächst die Beschreibung des zur Zeit allgemein angewendeten Verfahrens zur optischen Messung der Gerinnungszeit unter Verwendung der Lichtdurchlässigkeit und anschließend des Verfahrens unter Benutzung der Lichtstreuung, auf dem die Erfindung basiert, gebracht.
Bei Verfahren und Vorrichtungen, bei denen durchgelassenes Licht benutzt wird, wird die Koagulationszeit bestimmt durch Zugeben eino>s Reagenzes zu der zu testenden Blutplasmaprobe, gleichzeitig Betätigen eines Zeitgebers und Anhalten des Zeitgebers, nachdem Meßfühler einen scheinbaren Endpunkt erfühlt haben, um die Zeit, die verstrichen ist, zu bestimmen. Der Endpunkt wird durch Ermitteln der Änderung in der Lichtdurchlässigkeit der Plasma-Reagonz-Mischung, die aus der Fibrinbildung resultiert, bestimmt. Die Kurve A in Fig. 1 zeigt die Lichtdurchlässigkeit der getesteten Mischung die in der Zeitspanne ermittelt wurde; sie zeigt deutlich die Änderungen in der Lichtdurchlässigkeit mit der Zeit. Die KurveA schließt per se in keiner Weise eine chemische Bedeutung ein, wäh-
909820/0720
.../1O
rend es empirisch bekannt ist, daß der Punkt b anzeigt, wo die Fibrinbildung beginnt. Dementsprechend liefert solche Kurve, wenn sie erhalten worden ist, eine PT- oder PTT-Messung. Der Teil a der Kurve repräsentiert den Zustand, in welchem die Reaktion zwischen dem Plasma und dem Reagenz, obwohl vollzogen, noch nicht zur Bildung von Fibrin geführt hat, der Teil c zeigt den Zustand, in welchem Fibrin am ausgeprägtesten gebildet wird, und der Teil d den Zustand, in welchem sich Fibrinogen fast vollständig in Fibrin umgewandelt hat.
Kurve A der Fig. 1 ist jedoch eine idealisierte Darstellung einer tatsächlich erhaltenen Kurve. Eine wirklich erhaltene Kurve zeigt im Zustand nach Punkt b kleinere Signaländerungen mit Bezug auf das dem System innewohnenden Geräusch, so daß der Endpunkt schwer feststellbar ist. Die Situation wird noch ernster, wenn das zu testende Blutplasma einen anormalen Gerinnungsfaktor hat. Dies zeigt, daß das Verfahren zur Ermittlung der Änderungen in der Lichtdurchlässigkeit bezüglich Sensitivität noch verbessert werden müßte. Da außerdem der Endpunkt einfach durch den ersten aebogenen Teil der Kurve A bestimmt wird, wird der gemessene immer einen Schwankungsbereich einschließen. Um diesen Nachteil zu beheben, sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur genaueren Ermittlung der Zeit, die dem Punkt b entspricht, vorgeschlagen worden, wie Einbauen e;'.ner Differenzierschaltung, einer Sekundärdifferenzierschaltung und dergleichen. Diese Versuche haben aber, wie schon erwähnt, nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt.
Durch die Erfindung ist ebenfalls eine optische Bestiittmungsmethode
909820/0720 Z11
·- 11 -
geschaffen worden, doch wird im Gegensatz zu den meisten der konventionellen Verfahren, bei denen durchgelassenes Licht zur Bestimmung benutzt wird, Streulicht benutzt. Erfindungsgemäß wird der Endpunkt genauer und mit höherer Empfindlichkeit als bisher möglich ermittelt. Das koagulierte Blutplasma, das für die PT- oder PTT-Bestimmung eingesetzt wird, hat gewöhnlich die Form eines leicht trüben Agars und eine Lichtdurchlässigkeit, die nicht viel geringer ist als die des Plasmas vor der Koagulation, während derselbe Vergleich mit Bezug auf die Lichtstreuung einen sehr deutlichen Unterschied zeigt, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Auf dieser Tatsache basiert die Erfindung, deren zweckmäßige Ausführung nachstehend beschrieben wird.
Fig. 2 zeigt das Lichstreuvermögen eines Blutplasmas mit der Zeit im Falle der PT-Bestimmung. Das Reagenz wird bei Null (Sekunden) auf der Zeitachse zugefügt. Die Kurve B der Fig. 2 zeigt, wenn auch eine etwas idealisierte Darstellung wie Fig. 1, daß die Gerinnungszeit sehr viel vorteilhafter durch Ermitteln der Änderungen in der Intensität des gestreuten Lichtes als durch Ermittlung der Änderungen äer Lichtdurchlässigkeit bestimmt werden kann. Die Teile a1, b1, c1 und d1 in Fig. 2 entsprechen den Teilen a, b,' c und d in Fig. 1.
Durch die Erfindung ist eine Vorrichtung zur Ermittlung des gestreuten Lichts für die PT- und die PTT-Bestimmung und ein Verfahren zur zweckmäßigen Bestimmung des Endpunktes geschaffen. Das Prinzip, nach welchem der Endpunkt erfindungsgemäß bestimmt wird, wird an Fig. 3 erläutert.
.../12
909820/0 72 0
Die Kurve B1 der Fig. 3 zeigt, wie Kurve B in Fig. 2, die Änderungen in der Intensität des durch eine Blutplasma-Testprobe gestreuten Lichtes, gemessen mit dem Ablauf der Zeit, z. B. zur Bestimmung von PT. Die Kurve B1 hat einen Punkt C , an welchem die Intensität des gestreuten Lichts auf ihren höchsten Grad ansteigt. Der Punkt C kann als der Punkt angesehen werden, an welchem Fibrin mit größter Geschwindigkeit gebildet wird.
Es wird eine Gerade C gezogen, die die Kurve B1 am Punkt C
max
berührt, und eine Gerade D mit einer Neigung (tan ß) ein Viertel der Neigung (tancO der Geraden C. Danach wird eine die Kurve B1 tangierende Gerade D1 paral3.el zur Geraden D gezogen, um den Punkt P zu bestimmen, in welchem die Gerade D1 die Kurve B1 berührt. Die Lage T des Tangentenpunktes P auf der Zeitachse liegt sehr nahe an dem Punkt, an welchem die Kurve B1 in irgendeinem tatsächlichen Fall zu steigen beginnt und kann deshalb als der Endpunkt angesehen werden. Obwohl tan ß als 1/4 von tano«. in diesem Beispiel gewählt worden ist, kann tan ß allgemein 1/n sein, wobei η 2, 3, 5 oder dergleichen bedeutet, ohne daß das Ergebnis dadurch irgendeine wesentliche Änderung erfährt. Wenn jedoch η nahe an 1 liegt, nähert sich die Gerade D1 der Geraden C, während, wenn η zu groß gewählt ist, sich die Gerade D1 der Zeitachse nähert, parallel zu ihr, so daß der Punkt P nicht mehr bestimmbar ist. Deshalb sollte η im Bereich von 2-5 liegen.
Der so bestimmte Endpunkt nähert sich viel genauer dem Punkt des Beginns der Fibrinbildung als der EndpunJct, der nach irgendeinem der bekannten Verfahren ermittelt worden ist und schließt
909820/0720
.../13
keine Irrtümer ein, selbst wenn die Kurve B1 infolge eines abnormen Gerinnungsfaktors sehr fließend verläuft.
Das Prinzip, nach&era der Endpunkt erfindungsgemäß bestimmt wird, ist vorstehend mit Bezug auf ein Diagramm beschrieben worden, das Änderungen in der Intensität oder Menge des gestreuten Lichtes, gemessen mit der Zeit, zeigt. Die Kurve B1 wird erhalten durch Messen der durch die zu testende Blutplasma-Reagenz-Mischung gestreute Lichtmenge mittels eines Fühlers und Aufzeichnen der Ergebnisse auf einen Schreiben, wenn sie in elektrische Signale umgewandelt sind. Erfindungsgemäß werden die Signale weiter durch einen Analog-Digital-Umsetzer in digitale Werte umgewandelt, die durch Rechner, einem Mikrocomputer oder dergleichen zur Bestimmung des Endpunkts verarbeitet werden.
Die Meßbeginninstruktion wird erst dann an den Rechner gegeben, wenn durch einen Schalter die Zeit auf T , d. h. ο (in Fig. 3} eingestellt ist. Die dem gestreuten Licht ensprechenden Signale werden in Digitalform (Fig. 4, F) in gleichen vorbestimmten Zeitabständen in den Rechner eingespeist. Gute Ergebnisse werden mit einem Zyklus von Eingangssignaleinspeisungen in z. B. etwa 10 ms erhalten. Der Rechner errechnet die Differenz zweier Werte von mit Bezug auf die Zeit nebeneinanderliegenden Eingangsdaten und speichert dann die Ergebnisse im Speicher. Der Rechner beobachtet den fortschreitenden Anstieg der errechneten Differenzen bis zu einem Maximum und den anschließenden Abfall, und wenn der Maximalwert (bei der Zeit TM in Fig. 3) abgefühlt ist, wird die Einspeisung von Ausgangssignalen in den Rechner unterbrochen.
309820/0720 .../14.
Danach wird die Adresse des Speichers mit dem Wert, der 1/4 des Maximalwertes speichert, ausfindig gemacht. Der Wert 1/4 kann auch 1/2 oder 1/3 sein, wie schon dargelegt. Da der Wert im Speicher im gleichen Zeitintervall gespeichert ist, kann die Adresse des Speichers auch die Zeit angeben. Die durch die Speicheradresse angegebene Zeit hat die gleiche Bedeutung wie die Zeit Tp, den Endpunkt anzeigend.
Wie bekannt, kann die vorstehend beschriebene Operation durch einen Computer praktisch durchgeführt werden und dieser ist leicht auf verschiedene Weise prjgramnierbar. Jedoch ist es neu und erfinderisch, daß Blatkoagulationstest durch Kombination der vorstehend beschriebenen Techniken exaktest durchführbar sind.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der Blutkoagulationszeit nach der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4, die eine Blockzeichnung der Vorrichtung wiedergibt, näher beschrieben. Eine Pipette 4, welche ein Reagenr. 3 enthält, ist über einer Zelle 2, welche eine Mischung 1 aus dem zu testenden Blutplasma und dem Reagenz enthält, vorgesehen. Unter der Zelle 2 sind eine Lichtquelle (Lampe) 5 und eine Sammellinse 6 vorgesehen, welche als Mittel zur Projizierung eines Strahls einer bestimmten Menge Licht auf die Mischung 1 in der Zelle 2 dient. An einer Seite der Zelle 2 ist ein Lichtfühler 7 zum Fühlen der durch die Mischung 1 gestreuten Menge Lichtes und Umwandeln des Resultats in ein elektrisches Signal vorgesehen. Das dem gestreuten Licht entsprechende Ausgangssignal wird durch einen Signalverstärker 8 verstärkt und
909820/0720
.../15
danach in einem Analog-Digital-Umsetzer 9 eingespeist, durch welchen das verstärkte Signal in eine digitale Größe umgewandelt wird. Das aus dein Umsetzer 9 ausgehende Signal wird in einen Rechner 10.., der als Operationsgerät 10 dient, eingespeist, und das Ergebnis wird durch einen Drucker H1/ der als Ausgabevorrichtung 11 dient, ausgedruckt.
Die Strahlen, die von der Lichtquelle 5 ausgesendet werden, werden durch die Sammellinse 6 in einen Strahl einer bestimmten Lichtmenge übergeführt. Der Strahl tritt durch den Boden der Zelle 2 hindurch und bestrahlt die Mischung 1 in der Zelle 2 mit dem Ergebnis , daß ein Teil des Lichtes durch die Mischung 1 gestreut wird und auf den Lichtfühler 7 auftrifft. Eine Wolframlampe oder dergleichen ist als Lampe 5 geeignet. Wenn eine Lichtquelle, die einen stabilisierten Strahl bestimmter Lichtmenge abgibt, eingesetzt wird, kann die Sammellinse 6 wegfallen. Der Lichtfühler 7 kann eine Fotozelle oder irgendein anderes Gerät sein, das Licht in elektrische Signale umwandeln kann. Als Zelle geeignet ist ein Reagenzglas oder ein anderes mit einem Boden versehenes zylindrisches Rohr aus transparenten Material, das vorzugsweise von gleichförmiger Gestalt und ohne Blasen ist, was für die Messung der Menge gestreuten Lichtes zweckmäßig ist. Obwohl der Lichtfühler 7 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in einem Winkel von 90° mit Bezug auf die optische Achse des von der Lichtquelle 5 ausgesandten Lichtes aufgestellt ist, ist die Position des Fühlers 7 nicht auf einen besonderen Winkel beschränkt.
Der Lichtfühler 7 sendet nacheinander elektrische Signale aus, die
909820/0720 .../I6
durch den Verstärker 8 zu dem gestreuten Licht entsprechenden Ausgangssignalen E verstärkt werden. Die Signale E werden in den Analog-Digital-Umsetzer 9 eingespeist, welcher Digitalsignale F abgibt, die in festgelegten Zeitabständen, abgetastet werden. Die Signale F werden in den gleichen Zeitabständen in den Rechner 1O1 gegeben.
Der Rechner 1O1 verarbeitet die Digitalsignale F durch Errechnen der Differenz zwischen jedem Eingangswert und dem zeitlich unmittelbar benachbarten Eingangswert und speichert die Ergebnisse im Speicher. Danach bestimmt der Rechner die Zeit (T_ in Fig. 3) vor der Zeit (T, in Fig. 3), bei der ein maximaler Differenzwert erhalten worden ist, bei v/elcher ein errechneter Differenzwert entsprechend 1/n des Maximaldifferenzwertes erhalten wird, η kann eine Zahl von etwa 2 bis .etwa 5 sein; sie kann vorher festgelegt oder in Übereinstimmung mit der PT, PTT oder einer ähiichen Testmethode ausgewählt v/erden. Das Ergebnis wird in die Ausgabevorrichtung 11.J eingespeist und von ihr ausgedruckt. In Fig. 4 ist bei 12 ein Meßstartschalter eingezeichnet.
Der Rechner, der als Operationsgerät 10 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, kann ein Mikrocomputer sein, der die Vorrichtung kompakt macht. Computer jeder Größe sind geeignet, ohne daß dadurch von der Erfindung abgewichen wird. Alternativ kann eine spezielle Betriebskontrollschaltung vorgesehen sein unter Verwendung einer Zentraleinheit, zusammengestellt aus integrierten Schaltungen, wie sie in den letzten Jahren in viele Verwendungszwecke Eingang gefunden haben.
909820/0720 ---Z17
Der Meßstartschalter 12 für das Operationsgerät 10 kann ein an der Pipette angebrachter Schalter sein, der in Verbindung mit der Pipette betriebsfähig ist, wenn durch die Pipette das Reagenz 3 in die Zelle 2 eingeleitet wird, wodurch die Bestimmungsoperation durch eine Signalgebung ausgelöst wird. Das Ausgabegerät 11 kann eine Vorrichtung zum Anzeigen des Testergebnisses in Digitalform sein.
Bei dem Verfahren zur Messung der Koagulationszeit von Blut nach der Erfindung werden die Änderungen in der Menge Licht, die von einem Gemisch aus dem zu testenden Blutplasma und einem Reagenz gestreut wird, benutzt, weshalb das Verfahren durch eine hohe Erfassungssensitivitat gekennzeichnet ist. Dadurch ist eine höchst genaue Messung der Prothrombinzeit (PT) und der Thromboplastinze.it (PTT) gewährleistet, selbst dann wenn das zu testende Blutplasma nur eine sehr geringe Menge Fibrinogen enthält. Der Endpunkt wird bestimmt durch kontinuierliche Messung der Änderungen in der Menge gestreuten Lichts unmittelbar hinter der Mischung aus dem Plasma und dem Reagenz in Form von elektrischen Signalen, Umwandeln der Signale in digitale Werte und Verarbeiten der digitalen Werte mittels Differenzberechnung und anschließender bestimmter Operation, so daß der Endpunkt der Koagulationszeit mit höchster Genauigkeit bestimmt werden kann ohne Fehler, die resultieren würden, wenn der Test darch verschiedene Personen oder mit anderen Vorrichtungen durchgeführt würde.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr einfach durchführbar und so ausgelegt, daß mit ihm verschiedene Blutkoagulationstest unter
909820/0720 *··/18
Verwendung von. Reagenz zweckentsprechend genau durchgeführt werden können.
90 98 2 0/0720
Leerseite

Claims (2)

  1. Ansprüche:
    Verfahren zur Bestimmung der Koagulationszeit von Blut, bei welchem eine Mischung aus Blutplasma und Reagenz mit einem Strahl einer bestimmten Menge Licht bestrahlt, die Änderungen in der Menge Licht, die durch die Mischung gestreut wird, erfaßt und die Zeit gemessen wird, die von der Herstellung des Gemisches bis zum Beginn des Anstiegs der Lichtmenge verstreicht, gekennzeichnet durch kontinuierliches Abfühlen der Menge Licht unmittelbar auf und hinter der Mischung aus Blutplas\na und Reagenz, Umwandeln der dem gestreuten Licht entsprechenden Ausgangssignale in digitale Werte in bestimmten Zeitintervallen und Eingeben der digitalen Werte in einen Rechner; Berechnen der Differenz zwischen diesem Ausgangssignal und dem zeitlich unmittelbar benachbarten Ausgangssignal und Spei-
    * 909820/0720 '"/2
    ehern der Ergebnisse zu den entsprechenden Zeiten; und Bestimmen der Zeit, die vor der Zeit liegt, bei welcher ein maximaler Differenzwert erhalten worden ist und bei der ein errechneter Differenzwert gleich dem 1/n des maximalen Differenzwertes ist, als dem Endpunkt der Koagulation.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch mit einer Zelle zur Aufnahme der Mischung aus Blutplasma und Reagenz, einer Anordnung zur Bestrahlung* der Mischung mit einem Strahl einer bestimmten Lichtmenge, einem Lichtfühler zum Abfühlen von Änderungen in der Menge des durch die Mischung gestreuten Lichts und Abgeben entsprechender elektrischer Signale, einem Signalverstärker zum Verstärken dieser Signale unci einer Ausgabevorrichtung sum Verarbeiten der verstärkten Signale und Anzeigen der Resultate, gekennzeichnet durch einen Analog-Digital-Umsetzer (9) zum Umwandeln der in den festgesetzten Zeitintervallen ermj tte.l ten, der Menge gestreuten Lichts entsprechenden eingehenden Analogsignalen in Digitalsignale; einen Rechner (10; 10.) zur Verarbeitung der Digitalüignale durch Errechnen der Differenz zwischen jedem Eingangssignal und dem zeitlich unmittelbar benachbarten Eingangssignal, gleichzeitigem Speichern dieser Differenzwerte und Bestimmen der Zeit, die vor der Zeit, bei welcher ein maximaler Differenzwert erhalten worden ist, liegt und bei der ein errechneter Differenzwert erhalten wird, der gleich 1/n des maximalen Differenzwertes ist, und Abgeben dieses Wertes an eine Ausgabevorrichtung (11, H1) zum Ausgeben des Ergebnisses.
    909820/0720 >>·/3
    Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Schalter (12) zur Abgabe eines MeßStartsignals an den Rechner (10, 10.,) wobei der Schalter (12) mit einer zur Einführung des Reagenzes in das Blutplasma in der Zelle (2) dienenden Abgabevorrichtung (3) wirksam verbunden ist.
    909820/0720
DE2848552A 1977-11-12 1978-11-09 Vorrichtung zur Bestimmung der Koagulationszeit von Blutplasma Expired DE2848552C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13595677A JPS5469497A (en) 1977-11-12 1977-11-12 Method and device for measuring blood solidification time

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2848552A1 true DE2848552A1 (de) 1979-05-17
DE2848552C2 DE2848552C2 (de) 1982-03-25

Family

ID=15163762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2848552A Expired DE2848552C2 (de) 1977-11-12 1978-11-09 Vorrichtung zur Bestimmung der Koagulationszeit von Blutplasma

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4252536A (de)
JP (1) JPS5469497A (de)
DE (1) DE2848552C2 (de)
FR (1) FR2408839A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3439344A1 (de) * 1984-10-09 1986-04-30 Toa Medical Electronics Co. Ltd., Kobe, Hyogo Einrichtung zum messen der blutkoagulationszeit
DE102007017906A1 (de) * 2007-04-17 2008-10-23 Dade Behring Marburg Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Reaktions-Lag-Phase in einer analytabhängigen Reaktion

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4352557A (en) * 1979-10-20 1982-10-05 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh Determining a test value corresponding to blood subsidence
DE3005923A1 (de) * 1980-02-16 1981-09-03 Compur-Electronic GmbH, 8000 München Photometrisches verfahren und photometrische vorrichtung zur bestimmung von reaktionsablaeufen
JPS56137140A (en) * 1980-03-27 1981-10-26 Wako Pure Chem Ind Ltd Optical measuring method of blood coagulation
JPS58109837A (ja) * 1981-12-24 1983-06-30 Olympus Optical Co Ltd 検量線補正方法
US4766083A (en) * 1982-04-04 1988-08-23 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Method for the photometric determination of biological agglutination
US4605618A (en) * 1983-07-11 1986-08-12 New York University Method for measuring anti-inflammatory properties of a composition
JPS6058555A (ja) * 1983-09-09 1985-04-04 Toa Medical Electronics Co Ltd 血液凝固測定方法および測定装置
US4597944A (en) * 1983-10-18 1986-07-01 Cottingham Hugh V Agglutination reagent detection system
US5114860A (en) * 1984-10-09 1992-05-19 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Device of measuring a blood coagulating time
GB8426004D0 (en) * 1984-10-15 1984-11-21 Ortho Diagnostic Systems Inc Coagulation monitoring
IT1209604B (it) * 1984-11-27 1989-08-30 Instrumentation Lab Spa Metodo ed apparecchiatura per la misura di parametri di coagulazione.
US4849340A (en) * 1987-04-03 1989-07-18 Cardiovascular Diagnostics, Inc. Reaction system element and method for performing prothrombin time assay
JP2610434B2 (ja) * 1987-06-05 1997-05-14 株式会社 京都第一科学 血液凝固能測定方法
US5197017A (en) * 1990-09-27 1993-03-23 Carroll Wallace E Potentiophotometric fibrinogen determination
DK203191D0 (da) * 1991-12-19 1991-12-19 Novo Nordisk As Fremgangsmaade og apparat til bestemmelse af relevante blodparametre
US5526111A (en) * 1993-08-31 1996-06-11 Boehringer Mannheim Corporation Method and apparatus for calculating a coagulation characteristic of a sample of blood a blood fraction or a control
US5522255A (en) * 1993-08-31 1996-06-04 Boehringer Mannheim Corporation Fluid dose, flow and coagulation sensor for medical instrument
US5502651A (en) * 1994-05-02 1996-03-26 Jackson; R. David Potentiophotometric fibrinogen determination
AU6681298A (en) * 1997-03-05 1998-09-22 Diametrics Method and apparatus for measurement of whole blood coagulation parameters
US7126676B2 (en) * 2002-11-07 2006-10-24 Frank Anthony Greco Spectral analysis of light scattered from clotting blood
US20040219680A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-04 Carroll Wallace E. Method and apparatus for determining anticoagulant therapy factors
US7276377B2 (en) * 2003-05-02 2007-10-02 Wada, Inc. Method and apparatus for determining anticoagulant therapy factors
EP1775574B1 (de) * 2004-07-27 2018-03-14 LSI Medience Corporation Verfahren zur automatischen probenbestimmung
JP5164388B2 (ja) * 2007-01-31 2013-03-21 シスメックス株式会社 試料測定装置
US8445287B2 (en) * 2009-02-14 2013-05-21 Wada, Inc. Method and apparatus for determining anticoagulant therapy factors
FR2943789B1 (fr) 2009-03-26 2013-07-26 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif pour la caracterisation de la dynamique de coagulation ou sedimentation d'un fluide tel que le sang ou le plasma sanguin
EP2508891B1 (de) * 2009-12-04 2019-08-07 Hitachi High-Technologies Corporation Blutgerinnungsanalysegerät
US20130046293A1 (en) * 2010-03-09 2013-02-21 Keio University System for preventing blood charring at laser beam emitting site of laser catheter
GB201014316D0 (en) 2010-08-27 2010-10-13 Univ Dublin City A agglutination assay method and device
US8697449B2 (en) * 2011-04-01 2014-04-15 Spectral Sciences, Inc. Optical blood coagulation monitor and method
DE102011001952B8 (de) * 2011-04-11 2012-12-20 Johann-Wolfgang-Goethe Universität Frankfurt am Main Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Koagulationszeit von Blut
EP2713878B1 (de) * 2011-05-26 2021-07-07 The General Hospital Corporation Optisches thromboelastographiesystem und verfahren zur bewertung von blutgerinnungsmetriken
US11172888B2 (en) 2012-12-19 2021-11-16 The General Hospital Corporation Optical blood-coagulation sensor
JP5889480B2 (ja) * 2013-04-02 2016-03-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置及び分析方法
CN106133527B (zh) 2013-11-26 2019-04-16 株式会社日立高新技术 自动分析装置
JP6563681B2 (ja) * 2015-05-08 2019-08-21 シスメックス株式会社 検体分析装置、血液凝固分析装置、検体分析方法、及びコンピュータプログラム
EP4134675A4 (de) * 2020-04-07 2024-01-17 Sekisui Medical Co., Ltd. Verfahren zur messung der blutgerinnungszeit
CN112161955A (zh) * 2020-07-22 2021-01-01 三诺生物传感股份有限公司 一种用于凝血四项的测试方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450501A (en) * 1966-03-28 1969-06-17 Bruce J Oberhardt Prothrombin time determination
DE1955807A1 (de) * 1968-11-13 1970-06-11 Baxter Laboratories Inc Pipettenartiges Messinstrument

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3307392A (en) * 1964-05-04 1967-03-07 Research Corp Automatic prothrombin timer apparatus and method
US3458287A (en) * 1965-04-29 1969-07-29 Medical Laboratory Automation Method and means of determining endpoint times in blood clotting tests
US3463614A (en) * 1966-11-29 1969-08-26 Cutler Hammer Inc Method and apparatus for use in promoting agglomeration
US3593568A (en) * 1969-04-01 1971-07-20 Bio Dynamics Inc Prothrombin time measuring apparatus with means to start the timer in response to the initial decrement of optical transmissivity
GB1545538A (en) * 1975-11-17 1979-05-10 Gradient Pty Ltd Method and apparatus for simultaneously recording reaction times
FR2364453A1 (fr) * 1976-09-08 1978-04-07 Lacombe Pierre Dispositif electronique apportant un perfectionnement aux appareils destines a analyser la coagulation sanguine : prothrombinometre citrate-oxalate
JPS5451893A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Sankyo Co Measuring of blood coagulating time

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450501A (en) * 1966-03-28 1969-06-17 Bruce J Oberhardt Prothrombin time determination
DE1955807A1 (de) * 1968-11-13 1970-06-11 Baxter Laboratories Inc Pipettenartiges Messinstrument

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3439344A1 (de) * 1984-10-09 1986-04-30 Toa Medical Electronics Co. Ltd., Kobe, Hyogo Einrichtung zum messen der blutkoagulationszeit
DE102007017906A1 (de) * 2007-04-17 2008-10-23 Dade Behring Marburg Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Reaktions-Lag-Phase in einer analytabhängigen Reaktion

Also Published As

Publication number Publication date
FR2408839B1 (de) 1983-12-09
DE2848552C2 (de) 1982-03-25
US4252536A (en) 1981-02-24
FR2408839A1 (fr) 1979-06-08
JPS5469497A (en) 1979-06-04
JPS6110777B2 (de) 1986-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2848552A1 (de) Verfahren zur bestimmung der koagulationszeit von blut und eine vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE1598788C3 (de) Apparat zur Bestimmung der Blutgerinnungszeit
DE2902776C2 (de)
DE69422883T4 (de) Teilchenanalysator
DE3587319T2 (de) Verfahren zur messung von gerinnungsparametern.
DE3202067A1 (de) Vorrichtung zur bestimmung des haematokritwertes
DE19821903A1 (de) Blutanalysesystem
DE3005923A1 (de) Photometrisches verfahren und photometrische vorrichtung zur bestimmung von reaktionsablaeufen
DE2431323A1 (de) Verfahren zur analyse und zur bestimmung der konzentration von komponenten eines substanzgemisches und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP3063541B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erfassung der hämolyse oder zur bestimmung eines den einfluss der hämolyse auf eine messung des hämatokrits korrigierenden korrekturfaktors
DE2319465C3 (de) Analysesystem
DE2635081C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Blutplasma-Gerinnungsfaktorpegeln
DE69727542T2 (de) Verfahren zur Messung der Konzentration eines spezifischen Bestandteils
DE2534423A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum nachweis von verunreinigungsunterschieden in einer fluessigkeit, die aus raeumlich getrennten quellen stammt
DE3439181C2 (de) Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Konzentration einer Substanz
DE3439344C2 (de) Einrichtung zum Messen der Blutkoagulationszeit
DE1917588A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in Milch
CH627554A5 (de) Verfahren zur gewinnung eines fuer die ermittlung von messergebnissen bei blutgasanalyse dienenden gleichgewichtswertes.
EP0914602A1 (de) Verfahren und einrichtung zur bestimmung der extinktion einer lichtstrahlung beim durchdringen einer probe
DE2529117A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der optischen dichte
DE69826723T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von therapiefaktoren der antikoagulation
DE1927169A1 (de) Vorrichtung zur Messung der Koagulierungszeit,insbesondere von Blut oder Plasma
DE3720827C1 (en) Method and apparatus for detecting cellular changes in a living organism
WO2023016778A1 (de) Verfahren zur erstellung einer datenbank zur ermittlung eines lichttransmissionsaggregometrie-referenzwerts und verfahren und vorrichtung zur durchführung einer lichttransmissionsaggregometrie-messung
WO2003023390A2 (de) Vorrichtung zur überwachung des koagulationsstatus

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8125 Change of the main classification

Ipc: G01N 33/86

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8339 Ceased/non-payment of the annual fee