DE3782503T2 - Geraet zur untersuchung von blut. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Messung von verschiedenen Hämostasen, die Verklumpung und dergleichen Eigenschaften von Blut und betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die quantitative Messungen dieser Eigenschaften am Blut ermöglicht. Eine Vorrichtung dieser Art ist im Europäischen Patent Nr. 129425 offenbart.
• In dieser Schrift ist eine Vorrichtung zur Untersuchung von Blut offenbart, die einen säulenförmigen Behälter zum Halten des Bluts aufweist, ein langgestrecktes Rohr, das von dem Behälter zu einem Entsorgungsblut-Haltegefäß führt, sowie eine Einrichtung zum Einführen eines mit dem Blut nicht mischbaren Fluides in den Behälter, um das Blut durch das Rohr zu schieben, während gleichzeitig das Blut in dem säulenförmigen Behälter gerührt wird (nachstehend als "Vorrichtung vom beschriebenen Typ" bezeichnet).
• Ich habe nun eine Anzahl von Modifikationen und Verbesserungen zu der in dem Europäischen Patent Nr. 129425 offenbarten Vorrichtung entdeckt, die nicht nur verläßlichere und reproduzierbarere Messungen der Klumpung und Hämostase ermöglichen, sondern auch die Messung einer Anzahl anderer Eigenschaften ermöglichen.
• Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung vom beschriebenen Typ ein Paar von parallelen Kanälen auf, wobei jeder Kanal einen säulenförmigen Behälter, ein verlängertes Rohr, ein Entsorgungsblut-Haltegefäß sowie eine Einrichtung zum Einführen eines Verschiebungsfluids aufweist, wie oben beschrieben.
• Die Verwendung zweier paralleler Kanäle ermöglicht die Vornahme einer Anzahl von Messungen, die mit einem einzelnen einfachen Kanalinstrument nicht möglich sind. Beispielsweise hat in einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung jeder Kanal eine Lochstation, bei der wie in dem Europäischen Patent Nr. 129425 offenbart, ein Durchgangsloch durch das verlängerte Rohr gestanzt ist, um eine Blutung zu simulieren. Um die Größe der Löcher in beiden Rohren exakt gleich zu machen, können beide Löcher mit einer einzelnen parallel-seitigen Stanznadel gestanzt werden. In einer alternativen Ausführungsform können zwei exakt gleiche Nadeln an entsprechenden Stellen in den Rohren der zwei Kanäle vorgesehen sein.
• Die Verwendung paralleler Kanäle ist besonders vorteilhaft, da sie Messungen des Verklumpens und der Hämostase ermöglicht, die an dem gesamten Blut ausgeführt werden. In einer Ausführungsform ist somit der säulenförmige Behälter beider Kanäle mit echtem bzw. ursprünglichem Blut gefüllt und dieses wird veranlaßt, durch das jeweilige verlängerte Rohr zu strömen, und zwar durch Verschiebung. Beide Kanäle sind gelocht und die Zeit zur Entstehung einer Hämostase (Blutstockung) (d. h. die Bildung einer flachen Schichtverstopfung in den zwei Löchern) wird in beiden Kanälen gemessen. Da der Test in beiden Kanälen unter Verwendung des gesamten Bluts ausgeführt wird, simuliert die gebildete flache Schichtverstopfung sehr nah flache Schichtverstopfungen, die beim arteriellen Bluten gebildet sind.
• Ein Antikoagulations-Mittel wird sodann in einen der Kanäle in dem Blutfluß eingeführt. Dies verhindert eine Verklumpung des Blutflusses in dem Kanal, so daß die Thrombolyse der flachen Schichtverstopfung in dem Kanal untersucht werden kann, jedoch die hämostatische Verstopfungsbildung nicht stört, da die hämostatische Verstopfung sich bereits gebildet hat, wenn das Antikoagulierungs-Mittel eingeführt wird. Ein bevorzugtes Antikoagulierungs-Mittel ist Häparin wegen seiner geringen Störung bzw. Interferenz mit thrombolytischen Prozessen.
• Nach einer Zeitdauer verklumpt das Blut in dem Kanal, das nicht antikoaguliert ist und dies kann durch geeignete Druckwandler gemessen werden. In dem Kanal, zu dem das Antikoagulans zugesetzt wurde, löst sich die flache Schichtverstopfung schließlich auf und daher kann die Thrombolysen- Zeit gemessen werden.
• Das Zwei-Kanal-Instrument der vorliegenden Erfindung ist ferner nützlich in anderen klinischen Diagnostikverfahren, beispielsweise um die Wirkungen von verschiedenen pharmazeutischen Substanzen auf das Verklumpen, die Hämostase und die Thrombolyse zu bestimmen. Ursprüngliches Blut, das eine (physiologische) Kochsalzlösung bzw. Salz (Kontrolle)= enthält, kann in einem Kanal der Vorrichtung eingesetzt werden und identisches Blut, das die zu untersuchende pharmazeutische Substanz enthält, in dem anderen Kanal, und somit kann die Wirkung auf die verschiedenen Eigenschaften des Bluts unter genau gesteuerten Bedingungen überwacht werden.
• Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner verwendet werden, um die Wirkung von verschiedenen Substanzen auf die Hämostase/Thrombose zu untersuchen, beispielsweise Collagen. Beispielsweise kann ein kleines Stück Collagen, beispielsweise ein Stück einer chirurgischen Naht bzw. Knochenverbindung, in das verlängerte Rohr eingesetzt werden, das von dem säulenförmigen Behälter zu dem Blut-Haltegefäß einer der Kanäle der Vorrichtung vom beschriebenen Typ führt, und das Blut wird veranlaßt, über bzw. durch die Substanz zu fließen.
• Der Mechanismus der flachschichtartigen Thrombosbildung an der Oberfläche von Substanzen, z. B. Collagen, ist ähnlich dem Mechanismus, der auftritt während des normalen Durchgangs von Blut durch verletzte Blutgefäße im Körper. Collagen-Fasern werden freigelegt, wenn Blutgefäße gebrochen bzw. verändert sind und es besteht ein beträchtliches klinisches Interesse daran, die Wirkung des Collagens während der Thrombosbildung im Detail zu untersuchen. Insbesondere hat man durch Elektronenmikroskopie herausgefunden, daß die Thrombosbildung durch den Aufbau einer Monoschicht von flachen Schichten an der Collagenoberfläche stattfindet, und zwar gefolgt durch eine nachfolgende Adhäsion bzw. Anhaftung von flachen Schichten an nachfolgenden Schichten. Die Elektronenmikroskopie ist ein aufwendiges und zeitintensives Verfahren und dieser letzte Aspekt der Erfindung liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung, die geeignet sind, die Untersuchung von flachen Schichten an Substanzen durchzuführen, z. B. an Collagen oder anderen bioverträglichen Materialien, und zwar unter Verwendung einer relativ einfachen Vorrichtung.
• Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird ein Stück der Substanz, z. B. Collagen, in dem verlängerten Rohr einer der Kanäle der Vorrichtung vorgesehen und dem Vorgang der Thrombosbildung folgt die Beobachtung des Blutflusses in dem Rohr, beispielsweise durch die Messung des Drucks, wie nachstehend offenbart, da die Bildung eines Thrombos an der Substanz ein charakteristisches Einschlußmuster des Rohrs bzw. Okklusion verursacht.
• Gemäß einem weiterhin bevorzugten Merkmal der Erfindung sind drei parallele Kanäle vorgesehen, um zu ermöglichen, daß die Wirkung der Substanzen, z. B. Collagen, auf die Thrombosbildung bestimmt wird, während ferner andere Messungen durchgeführt werden, z. B. Messungen der Hämostase und Blut-Verklumpung.
• Ein weiterhin bevorzugtes Merkmal der Erfindung betrifft das Verfahren, durch das der Blutfluß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemessen und gesteuert wird. In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 129425 wird ein Druckwandler eingesetzt, um die Veränderung des Drucks im Blut zu messen, wenn Löcher gestanzt werden, und diese nachfolgend durch flache Schichtstöpsel bzw. Stopfen eingeschlossen bzw. verschlossen werden. Der Druckwandler wird jedoch oberhalb der Stanzstation positioniert, so daß die einzige Messmöglichkeit hinsichtlich der Verklumpung in dem Rohr an dem Punkt liegt, an dem der Blutfluß in den Rohren vollständig nachläßt bzw. aufhört. Gemäß einem weiterhin bevorzugten Merkmal der Erfindung weist die Vorrichtung einen Druckwandler unterhalb bzw. hinter dem verlängerten Rohr auf, der bevorzugt so angeordnet ist, daß der Druck in dem Entsorgungsblut-Haltegefäß gemessen wird, wonach der Prozeß der Blut-Verklumpung folgen kann. Sobald die Blut-Verklumpung in dem Rohr an Größe zunimmt, verringert sich allmählich der Fluß durch das Rohr und somit fällt der Druck in dem Entsorgungsblut-Behälter. Wie in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 129425 ist das Entsorgungs-Haltegefäß in dieser Ausführungsform mit einem Fluid gefüllt, das mit dem Blut nicht mischbar ist, und das durch den Eintritt des Bluts verschoben wird.
• Ein weiterhin bevorzugtes Merkmal der Erfindung betrifft den Mechanismus, durch den das Blut veranlaßt wird, durch das verlängerte Rohr zu treten. In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 129425 wird das Blut durch ein mit ihm unmischbares Fluid verschoben, beispielsweise Paraffin-Öl, das dem säulenförmigen Behälter unter Verwendung einer Spritzpumpe zugeführt wird. Diese Anordnung ist in der Praxis ein wenig nachteilig, da sie dazu neigt, ein Druckprofil herbeizuführen, das sich unzulässig ändert, und es ist ferner auch schwierig zu steuern.
• Gemäß diesem weiterhin bevorzugten Merkmal der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung auf zum Einführen des nicht mischbaren Fluids in den säulenförmigen Behälter, mit einem druckbeaufschlagbaren Gefäß für das unmischbare Fluid, einer Einrichtung zum Anlegen eines Konstantdruck-Kopfes an den druckbeaufschlagbaren Behälter, und ein kapillares Rohr, das von dem druckbeaufschlagbaren Gefäß zu dem säulenförmigen Behälter führt, wobei das kapillare Rohr einen Flußwiderstand hat, der wesentlich größer ist als der des Rohrs, das von dem säulenförmigen Behälter zu dem Entsorgungsblut- Haltegefäß führt. Da in dieser Anordnung der größere Teil des Druckabfalls über die Vorrichtung über das kapillare Rohr stattfindet, und zwar mehr als über das Rohr, welches gelocht ist, führt ein konstanter Druck, der an das Druckgefäß angelegt ist, zu einem im wesentlichen konstanten Fluß des Verschiebungsfluids in den säulenförmigen Behälter. Somit kann der Blutfluß durch die Vorrichtung leicht gesteuert werden durch Steuern des Drucks in dem druckbeaufschlagbaren Behälter. Dies kann angewendet werden unter Verwendung beispielsweise einer Doppelkopf-Pumpe oder eines Gaszylinders.
• Ein zusätzlich bevorzugtes Merkmal der Erfindung betrifft die Art des säulenförmigen Behälters selbst. In der im Europäischen Patent Nr. 129425 offenbarten Vorrichtung ist der säulenförmige Behälter im wesentlichen ein Rohr, das mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß an seinem Bodenteil versehen ist, und zwar zur Einführung des Verschiebungsfluids bzw. zum Ausfluß des Blutes. Ein Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß sie einen Übertrag des Bluts von einem Behälter zu dem anderen erfordert, nachdem es von dem Patienten abgenommen wurde, und dies kann zu einer Einleitung des Verklumpungsprozesses führen. Ferner weist die Rohranordnung eine Anzahl von scharfen Ecken auf, um die das Blut fließen muß und diese sowie die verursachte Verwirbelung können ebenso den Verklumpungs-/Hämostaseprozeß einleiten. Gemäß einem weiterhin bevorzugten Merkmal der Erfindung ist der säulenförmige Behälter bevorzugt eine Plastikspritze, die verwendet werden kann, um einem Patienten eine Blutprobe auf herkömmliche Art und Weise zu entnehmen, und von der eine hypoderme Nadel sodann entfernt werden kann, so daß das verlängerte Rohr, das zu dem Entsorgungsblut-Haltegefäß führt, befestigt werden kann. Die Vorrichtung weist bevorzugt einen Befestigungsblock für die Spritze auf, der eine Temperatur-Steuereinrichtung aufweisen kann, beispielsweise einen Wassermantel oder ein thermostatisch gesteuertes Heizelement. Der Befestigungsblock ist generell geeignet zum Anbringen einer Spritze für jeden Kanal.
• Der Trägerblock kann vorzugsweise einen Anschluß oder eine Zwischenwand bzw. Scheidewand aufweisen, so daß eine hypoderme Nadel in die Spritze eingeführt werden kann, und zwar durch ihre Wand, um das Verschiebungsfluid einzuführen. Das Verschiebungsfluid ist normalerweise weniger dicht als das Blut und dementsprechend ist der Anschluß vorzugsweise nahe dem Boden der hypodermen Spritze positioniert, so daß die Einführung des Verschiebungsfluids eine wirksame Verrührung des Bluts bewirkt. Das verlängerte Rohr, das von der Spritze zu dem Entsorgungsblutgefäß führt, ist bevorzugt an einem Verbindungsstück vom LUER-Typ befestigt und durch dieses Verfahren sind potentiell alle Teile der Vorrichtung, die in Kontakt mit dem Blut kommen, verfügbar. Somit können die Spritze, das Rohrwerk und das Entsorgungsblut-Haltegefäß nach dem Gebrauch vernichtet werden.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Untersuchung der Thrombolyse. Durch Ausführen der zweiten Phase der Messungen an antikoaguliertem Blut ist es, wie oben gezeigt, möglich, den Fortschritt der Thrombolyse im Blut zu verfolgen und die Wirkung der verschiedenen Mittel auf die Thrombolyse zu untersuchen. Obwohl die Hämostase und die Verklumpung relativ schnell auftreten, braucht die Thrombolyse im allgemeinen eine viel längere Zeit zum Abschluß, beispielsweise von 15-40 Minuten. Wenn das Blut dazu gebracht wird, in dem verlängerten Rohr in der gesamten Zeitdauer zu fließen, sind erhebliche Mengen an Blut erforderlich. Wenn jedoch das Antikoagulans zugesetzt wurde, ist es jedoch nicht länger notwendig, daß der Blutfluß in dem Rohr aufrecht erhalten wird, vorausgesetzt, daß der Blutdruck konstant bleibt.
• Dementsprechend weist in diesem weiteren Aspekt der Erfindung wenigstens einer der parallelen Kanäle ein Ventil auf, beispielsweise ein Nadelventil, um den Auslaß des Entsorgungsblut-Haltegefäßes zu verschließen, so daß nach Durchtritt von antikoaguliertem Blut durch das gesamte verlängerte Rohr das Ventil geschlossen werden kann, so daß der Druck in dem System aufrecht erhalten werden kann ohne Blut von dort zu verlieren. Der Fortschritt der Thrombolyse kann sodann gemessen werden, wie oben, unter Verwendung eines Druckwandlers in dem Entsorgungsblut-Haltegefäß. Diese Anordnung wird besonders vorteilhaft verwendet mit der oben beschriebenen Anordnung eines druckbeaufschlagten Gefäßes, um das Verschiebungsfluid in dem säulenförmigen Blutbehälter anzutreiben bzw. zu bewegen. In dieser bevorzugten Ausführungsform sind Einrichtungen vorgesehen, um den an das druckbeaufschlagbare Gefäß angelegten Druck zu vermindern, wenn das Ventil geschlossen ist. Da der Innendruck in den blutbehafteten Teilen des Systems (dem säulenförmigen Behälter, dem verlängerten Rohr und dem Entsorgungsblut-Haltemgefäß) im wesentlichen unterhalb des Drucks in dem druckbeaufschlagbaren Behälter ist, würde das Schließen des Ventils zu einem Gesamtanstieg des Drucks in dem System führen, und zwar wegen des Ausgleichs des Drucks in den bluthaltenden Teilen und den Verschiebungsfluid-enthaltenden Teilen. In dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind daher bevorzugt Einrichtungen vorgesehen, um einen verminderten Druck an das Verschiebungsfluid anzulegen, und zwar nach Verschluß des Ventils. In einer Ausführungsform kann die Einrichtung zum Anlegen des verminderten Drucks die Form von zwei druckbeaufschlagbaren Behältern annehmen, die mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden, und alternativ umschaltbar sind, um den Druck zur Bewegung des Verschiebungsfluids zu liefern.
• Obwohl alle verschiedenen bevorzugten Merkmale der Erfindung bevorzugt in derselben Vorrichtung verkörpert sind, ist es zu verstehen, daß jedes Merkmal unabhängig eingesetzt werden kann oder die verschiedenen Merkmale in einer beliebigen gewünschten Kombination eingesetzt werden können.
• Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung, die alle genannten Merkmale umfaßt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die angehängte Zeichnung beschrieben, in der
• Fig. 1 ein schematisches Diagramm ist, das einen Kanal einer Zweikanal-Blutanalysevorrichtung zeigt.
• Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm der Stanzstation einer Zweikanal-Vorrichtung.
• Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Anordnung eines druckbeaufschlagten Gefäßes.
• Fig. 4 zeigt Proben von Hämostase-, Verklumpungs- und Thrombolyse-Spuren, die mit dem Instrument der Fig. 1 und 2 erhalten wurden.
• Fig. 5 erläutert die Untersuchung der Flachschicht/Collagen-Wechselwirkung.
• Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 weist ein Kanal eines Zweikanal-Instrumentes einen säulenförmigen Behälter zum Halten von Blut auf, und zwar in der Form einer 2 ml hypodermen Spritze 1, die aus einem verfügbaren Plastikmaterial gemacht ist. Ein verlängertes Polyäthylen-Rohr mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm und einer Länge von etwa 30 cm ist durch einen Verbinder 3 vom LUER-Typ mit der Spritze 1 verbunden. Das Rohr 2 wird durch eine druckdichte Gummidichtung 4 in ein Entsorgungsblut-Haltegefäß 5 eingesetzt. Zu Beginn einer bestimmten Untersuchung wird das Entsorgungsblut- Haltegefäß 5 mit Paraffin-Öl 6 gefüllt und der Blutpegel 7 in dem Gefäß steigt während der Untersuchung.
• Die Spritze 1 ist in einem Spritzen-Befestigungsblock 8 aufgenommen, und zwar versehen mit einem elektrischen Heizelement und einem Thermostaten (nicht gezeigt), um den Heizblock 8 auf einer konstanten Temperatur von 37ºC zu halten. Der Kolben 9 der Spritze 10 ist durch einen Riegel bzw. Schloß (nicht gezeigt) gesichert, um seine Rückwärtsbewegung zu verhindern, und zwar bei Druckbeaufschlagung des Bluts in der Feder.
• Das Polyäthylen-Rohr 2 ist mit Gewinde versehen durch eine Stanzstation hindurch, die allgemein von dem in der EP 129425 beschriebenen Typ ist, mit Ausnahme der Modifikation, daß ein Träger für die beiden Polyäthylen-Rohre vorgesehen ist, und eine Stanznadel 10 ist von genügender Länge und hat ausreichend Bewegung, um durch beide Seiten der Rohre 2 der zwei Kanäle zu stanzen. Dies ist deutlich erläutert in Fig.
• 2. Die Nadel 10 ist an einem Kolben bzw. Stößel 11 befestigt, der manuell betätigt werden kann, jedoch bevorzugt durch ein Solenoid bzw. eine Magnetspule, oder ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungsglied betätigt wird. Der Schaft der Stanznadel 10 hat einen Durchmesser von 0,15 mm.
• Einrichtungen (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um die Zufuhr von warmer Kochsalzlösung zu der Stanzstation, die die Rohre umgibt, zu ermöglichen, um das Blut abzuwaschen, da eine simulierte Blutung aus den Löchern 12 stattfindet, wenn das Rohr gestanzt wird. Ein Auslaß für die Kochsalzlösung ist vorgesehen und es sind Einrichtungen vorgesehen, die mit dem Auslaß verbunden sind, um die Kochsalzlösung zu veranlassen, zwischen einer LED, die grünes Licht aussendet, und einer Silizium-Fotodiode zu fließen.
• Das Entsorgungsblut-Haltegefäß 5 hat drei Teile, nämlich eine Basis 5a, einen Mittelrohrteil 5b und einen Oberteil Sc. Der Oberteil 5c hat eine Öffnung 19, an der ein Druckwandler 20 befestigt ist. Ein Auslaß 21 für Paraffin-Öl ist ebenfalls in dem Oberteil 5c vorgesehen. Ein Ventil 22 ist vorgesehen, um den Auslaß 21 von dem Gefäß 5 zu verschließen.
• Die Teile 5a, 5b und 5c des Gefäßes 5 sind als Druckverschluß zusammengesetzt und durch O-Ringe 24 und 25 abgedichtet.
• Fig. 3 erläutert schematisch eine Anordnung zum Zuführen eines nicht mischbaren Fluids (Paraffin-Öl) unter Druck zu den zwei Kanälen des Instruments.
• Die Vorrichtung für Fig. 3 weist zwei druckbeaufschlagbare Gefäße 30 und 31 auf sowie einen Dreiwege-Hahn 32. Der Dreiwege-Hahn 32 ist verbunden mit einer Niederdruck-Gaszuführleitung 33 und einer Hochdruck-Gaszuführleitung 34. In der gezeigten Ausführungsform beträgt der Druck in Leitung 33 8 kPa (60 Torr) und der Druck in Leitung 34 beträgt 48 kPa (360 Torr) (wobei alle hier bezeichneten Drücke geeichte Drücke sind). Regulatoren 35 bzw. 36 sind vorgesehen, um den Druck in den Leitungen 33 und 34 auf dem gewünschten Pegel zu halten. Das Dreiwege-Ventil 32 kann geschaltet werden zwischen einer ersten Position, wie gezeigt, in der die Druckleitung 33 direkt mit dem Druckgefäß 30 verbunden ist, und zwar durch Leitung 38, und die Leitung 34 direkt mit dem Gefäß 31 verbunden ist, und zwar durch Leitung 39, und einer zweiten Position, in der die Druckleitung 34 mit beiden Druckgefäßen 30 und 31 verbunden ist.
• Jedes der Gefäße 30 und 31 ist mit Paraffin-Öl gefüllt und ist mit einem zugehörigen kapillaren Rohr 40, 41 versehen, das einen Innendurchmesser von etwa 0,18 mm und eine Länge von etwa 30 cm besitzt, und zwar zu den hypodermen Nadeln 42 bzw. 43.
• Einrichtungen 46 sind vorgesehen, um Gas unter Druck an beide Druckregulatoren 35 und 36 zu legen. Die Einrichtung 46 kann eine Pumpe sein, oder ein Zylinder mit druckbeaufschlagtem Gas.
• Beim Betrieb der Vorrichtung werden zwei Blutproben unter Verwendung jeweiliger Spritzen 1 der zwei Kanäle der Vorrichtung dem Patienten entnommen. Die Spritzen 1 werden in den Heizblock 8 der Vorrichtung gestellt und der Verbinder 3 vom LUER-Typ wird mit dem Spritzenauslaß verbunden. Die jeweiligen Rohre 2 werden dann durch die Lochstation geführt und durch Gummidichtungen 4 der zwei Entsorgungsblut-Haltegefäße 5.
• Jede der jeweiligen Spritzen 1 wird dann an einer Seite gelocht mit einer jeweiligen hypodermen Nadel 42, 43, die mit einer Paraffin-Öl-Zufuhr in druckbeaufschlagten Gefäßen 30 bzw. 31 verbunden ist. Ein Druck von 48 kPa (360 Torr) wird an beide Druckgefäße 30 und 31 angelegt, was dazu führt, daß das Paraffin-Öl in den Spritzen 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 m pro Minute verschoben wird. Das einfliessende Paraffin-Öl verhindert die Sedimentation von roten Zellen in dem Blut und verschiebt das Blut durch das Rohrwerk 2. Der Druck an dem Druckwandler 20 wird beobachtet, bis er stationär ist, wobei ein Stationärfluß des Blutaufnahme-Gefäßes 5 vorliegt. Die Rohre 2 beider Kanäle werden dann gleichzeitig gelocht mit der einzelnen Nadel 10 und der Druck am Wandler 20 weiter beobachtet. Eine Bestätigungsprüfung für das Bluten wird durch die Löcher 12 ausgeführt, wobei das an den Silizium-Fotodioden erhaltene Signal aufgezeichnet wird. Die Blutung aus den Löchern 12 verursacht eine starke Verminderung des Signals, so daß der Einsatz und das Aufhören des Blutens notiert und bestätigt werden können.
• Fig. 4 erläutert eine typische Druckspur, die für Kanäle I und II der Zweikanal-Vorrichtung erhalten wurde.
• In Fig. 4 erläutert die für Kanal II gezeigte Spur den normalen Prozeß der Hämostase und der Verklumpung, wenn kein Antikoagulierungs-Mittel verwendet wird.
• Punkt A in Fig. 4 stellt den Punkt dar, an dem die Rohre 2 gelocht sind und man sieht, daß der Druck in Gefäß 5 schnell abnimmt und sodann langsam über eine Zeitdauer von etwa 2 Minuten ansteigt, wenn sich hämostatische Verstopfungen bzw. Stöpsel in den Löchern 12 bilden. Der Druck im Kanal 11 steigt auf seinen ursprünglichen Pegel von 8 kPa (60 Torr) wiederum an bis eine Verklumpung in Rohr 2 auftritt. Der Einsatz der Verklumpung kann bei Punkt B gesehen werden und die Verstopfung endet bei Punkt C.
• In Kanal I der Vorrichtung ist der Fortschritt der Hämostase identisch mit dem in Kanal II, aber nachdem die hämostatischen Verstopfungen sich gebildet haben, und zwar bei Punkt D in Fig. 4, wird ein Antikoagulierungs-Mittel in das Blut in dem säulenförmigen Behälter eingeführt. In der Praxis wird dies durchgeführt durch Einführen einer Menge von Heparin in den Paraffin-Öl-Fluß in der Spritze 1, so daß eine schließliche Konzentration von 5 U/ml in dem Blut sich einstellt. Nach der Einspritzung des Antikoagulierungs-Mittels verklumpt das Blut in Kanal I nicht, sondern fließt fortlaufend in dem Rohr. Um den Blutverlust daher zu minimieren, nachdem das häparinhaltige Blut eine ausreichende Zeit durch das System geströmt ist, wird das Ventil 22 geschlossen und das Ventil 32 bedient, um den angelegten Druck auf einen Gefäßdruck von 30-60 Torr zu vermindern.
• Durch dieses Verfahren kann der Fortschritt des Abbaus der Flachschicht-Verstopfungen beobachtet werden und die Wirkung der verschiedenen Medikamente auf die Thrombolyse kann ferner notiert werden. Der Zusammenbruch bzw. Abbau hämostatischer Verstopfungen zeigt sich nicht nur durch Druckabfall bei Punkt in Fig. 4, sondern auch durch die oben genannte Silizium-Fotodiode. Der Einsatz der Blutung, gemessen durch die Fotodiode, bei Punkt A wird verwendet um eine elektronische Uhr zu starten, wenn Blut, das in den Licht-Durchgangsweg eintritt, eine vorbestimmte Empfindlichkeitsschwelle erreicht, und eine Verringerung des Fotodiodenausgangs unterhalb der Schwelle stoppt die Quarz-Uhr, so daß die verstrichene (Thrombolysen-) Zeit angezeigt werden kann.
• In der in Fig. 5 erläuterten Ausführungsform ist die Anordnung im wesentlichen dieselbe wie die in Fig. 1 erläuterte Anordnung, mit der Ausnahme, daß es nicht notwendig ist, die Nadel 10 zum Stanzen des Rohrs 2 zu verwenden.
• Wie in Fig. 5 erläutert, wird ein kurzes Stück von Collagen-Faser (chirurgisches Katgut) mit einem Durchmesser von etwa 0,15 mm in das Rohr 2 eingesetzt bevor die Blutzufuhr gestartet wird. Flache Schichten haften an der Oberfläche des Katguts an und gruppieren sich dort, wie in Fig. 5 gezeigt, und verschließen schließlich das Rohr. Die Geschwindigkeit des Ausmasses des Abfalls des Drucks in dem Gefäß 5 zeigen die Flachschichtadhäsion an dem Collagen und die nachfolgende Thrombosbildung.
• Diese Prozedur ermöglicht die quantitative Messung der Flachschicht-Funktion, die sich äußerst charakteristisch in bestimmten Fehlordnungen ändert (beispielsweise der von- Willebrand-Krankheit, und durch Medikamente, beispielsweise Aspirin).
• Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung zur Bestimmung der Wirkungen des Collagens und dergleichen auf die Thrombosbildung die Stanzeinrichtung 12 auslassen. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung drei im wesentlichen identische Kanäle aufweist, die alle in Fig. 1 erläutert sind. Die Rohre 2 von zweien der Kanäle treten durch die Stanzstation, die anderen jedoch nicht, und sind dazu ausersehen, das Stück von Collagenfaser aufzunehmen.
• Die Erfindung liefert ferner Verfahren zur Bestimmung des Verklumpens, der Hämostase und der Thrombolyse-Faktoren von Blut unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung.
• Es ist ein besonderer Vorteil der oben beschriebenen Vorrichtung, daß eine "In-Vivo"-Blutung sehr nahe simuliert wird ebenso wie die nachfolgenden restaurativen Prozesse, d. h. die Hämostase, die Blut-Verklumpung und die Verklumpungs-Auflösung (Thrombolyse). Die offenbarte Vorrichtung ermöglicht die gleichzeitige Messung dieser drei Faktoren auf eine einfache reproduzierbare Weise unter Bedingungen, die denen der hämodynamischen Belastung weitgehend entsprechen und bei denen eine große Menge des eingesetzten Bluts wiedergewonnen wird. Ferner kann nicht-antikoaguliertes (natürliches) Blut für alle diese Messungen eingesetzt werden und alle verschiedenen Messungen können an einer Blutprobe von nicht mehr als 5 ml vorgenommen werden. Ferner kann die Bewertung von Medikamenten, die einen der drei obigen Prozesse modifizieren, in einer Anordnung durchgeführt werden, die physiologisch relevanter ist als andere "In-Vitro"- Methoden, die früher bei der Hämostase-Forschung verwendet wurden, z. B. die Flachschicht-Aggregometrie.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Untersuchung von Blut, mit einem säulenförmigen Behälter zum Halten des Bluts, einem verlängerten Rohr, das von von dem Behälter zu einem Entsorgungsblut- Haltegefäß führt, einer Einrichtung zum Einführen eines mit dem Blut nicht mischbaren Fluids in den Behälter, um das Blut durch das Rohr zu schieben, während gleichzeitig das Blut in dem säulenförmigen Behälter gerührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aufweist ein Paar von parallelen Kanälen, wobei jeder Kanal einen säulenförmigen Behälter, ein verlängertes Rohr, ein Entsorgungsblut-Haltegefäß, und eine Einrichtung zum Einführen eines Verschiebungsfluids aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine einzelne parallelseitige Stanznadel vorgesehen ist, die positioniert ist, um das Stanzen des jeweiligen verlängerten Rohrs jedes Kanals zu ermöglichen, oder wobei zwei ähnliche parallelseitige Stanznadeln vorgesehen sind, die so positioniert sind, daß sie das Stanzen eines jeweiligen der zwei verlängerten Rohre durch jede der Nadeln ermöglichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens drei parallele Kanäle aufweist, wobei jeder Kanal einen säulenförmigen Behälter, ein verlängertes Rohr, ein Entsorgungsblut- Haltegefäß sowie eine Einrichtung zum Einführen eines Verschiebungsfluids aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Untersuchung von Blut mit einem Collagenkörper, der in dem verlängerten Rohr einer der parallelen Kanäle ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Druckwandler zur Messung der Hämostase im Blut, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckwandler so positioniert ist, daß er den Druck in dem System hinter dem verlängerten Rohr mißt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Druckwandler so angeordnet ist, daß er den Druck in dem Entsorgungsblut-Haltegefäß mißt, wobei der Prozeß der Blutverklumpung verfolgt werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einführen des unmischbaren Fluids in den säulenförmigen Behälter ein druckbeaufschlagbares Gefäß für das nicht mischbare Fluid aufweist, eine Einrichtung zum Anlegen eines konstanten Druckkopfs an den druckbeaufschlagbaren Behälter, sowie ein kapillares Rohr, das von dem druckbeaufschlagbaren Gefäß zu dem säulenförmigen Behälter führt, wobei das kapillare Rohr einen Flußwiderstand hat, der wesentlich größer ist als der des Rohrs, das von dem säulenförmigen Behälter zu dem Entsorgungsblut-Haltegefäß führt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der säulenförmige Behälter eine Plastikspritze ist, und wobei die Vorrichtung einen Befestigungsblock für die Spritze aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Ventil zum Schließen des Auslasses des Entsorgungsblut-Haltegefäßes aufweist, so daß nach dem Durchgang von antikoaguliertem Blut durch das gesamte verlängerte Rohr das Ventil geschlossen werden kann, so daß der Druck in dem System aufrecht erhalten werden kann, und zwar ohne Blutverlust von dort.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, mit einer Einrichtung zum Vermindern des Drucks, der an das druckbeaufschlagbare Gefäß angelegt ist, wenn das Ventil geschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, mit einer Einrichtung zum Anlegen eines verminderten Drucks an das Verschiebungsfluid, und zwar nach Verschluß des Ventils.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Einrichtung zum Anlegen des verminderten Drucks die Form von zwei druckbeaufschlagbaren Behältern, einer Einrichtung zum Druckbeaufschlagen der Behälter mit unterschiedlichen Drücken, und einer Einrichtung zum alternativen Umschalten des Drucks von den zwei Behältern annimmt, um das Verschiebungsfluid anzutreiben.

13. Verfahren zur Untersuchung des Gesamtbluts, wobei das Verfahren aufweist, daß das Blut in wenigstens zwei säulenförmigen Behältern begrenzt wird, das Blut in jedem der säulenförmigen Behälter zur Verschiebung gebracht wird durch ein jeweiliges verlängertes Rohr, das von dem jeweiligen Behälter zu einem jeweiligen Entsorgungsblut-Haltegefäß führt, während gleichzeitig das Blut in dem säulenförmigen Behälter gerührt wird, und zwar durch Einführen eines mit dem Blut nicht mischbaren Fluids in jedem Behälter, um das Blut durch das jeweilige Rohr zu verschieben, wobei wenigstens eines der Rohre durch eine parallelseitige Nadel gelocht ist, während Blut darin fließt und die Hämostase dadurch bestimmt wird, und wobei entweder:

a) das andere der Rohre durch eine parallelseitige Nadel gestanzt ist und die Thrombolysezeit dadurch bestimmt wird, oder

b) ein Collagen-Körper in dem anderen Rohr anwesend ist und die Reaktionsfähigkeit auf Collagen dadurch bestimmt wird.