DE3814838C1 - Method for the combined determination of the fibrin formation time and the kinetics of blood clot retraction - Google Patents

Method for the combined determination of the fibrin formation time and the kinetics of blood clot retraction

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DE3814838C1 DE19883814838 DE3814838A DE3814838C1 DE 3814838 C1 DE3814838 C1 DE 3814838C1 DE 19883814838 DE19883814838 DE 19883814838 DE 3814838 A DE3814838 A DE 3814838A DE 3814838 C1 DE3814838 C1 DE 3814838C1
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Abstract

A large number of coagulation parameters can be analysed by means of the optical properties of the clot. Thus, specifically, fibrin formation is associated with a diffuse turbidity of the plasma and, accordingly, a decrease in the transmission of light. The subsequent blood clot retraction is associated with an increased shortening of the primary clot, with a clear serum phase being squeezed out, while the clot becomes increasingly compacted. A measuring device with a plurality of light barriers which are arranged at identical intervals above one another or one which is movable vertically makes it possible, via simultaneous recording of the transmission of light and the position of the light barrier, to carry out combined determination of the fibrin formation time and the kinetics of blood clot retraction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kombinierten Bestimmung der Fibrinbildungszeit und der Blutgerinn­ selretraktionskinetik im plättchenreichen Plasma.The invention relates to a method for combined Determination of fibrin formation time and blood clot Selretraction kinetics in platelet-rich plasma.

Werden 3 Teile plättchenreiches Citratplasma mit 1 Teil Actin R in einem Glasröhrchen 3 Minuten inkubiert und anschließend mit 1 Teil 5 × 10-2 m CaCl2-Lösung recalzifiziert, so läuft innerhalb 1 Minute die Fi­ brinbildung ab. Parallel hierzu sinkt die Lichttrans­ mission des Plasmas. Wenige Minuten später kommt die Blutgerinnselretraktion sichtbar in Gang und erstreckt sich über ungefähr weitere 20 Minuten. Im Zuge der Blutgerinnselretraktion verkürzt sich das primäre Ge­ rinnsel auf einen Bruchteil seiner ursprünglichen Län­ ge. Dabei wird klares Serum mit hoher Lichttransmis­ sion abgepreßt, während sich das Gerinnsel selbst durch die Verkürzung zunehmend verdichtet und lichtun­ durchlässiger wird. Anhand der mit den Gerinnungsvor­ gängen verbundenen optischen Eigenschaften soll in Glasröhrchen die Fibrinbildungszeit als Zeitspanne zwischen der Recalzifizierung und der beginnenden Fi­ brinbildung und die Blutgerinnselretraktionskinetik als Quotient aus vertikaler Gerinnselverkürzung pro Zeiteinheit ermittelt werden.If 3 parts of platelet-rich citrate plasma are incubated with 1 part of Actin R in a glass tube for 3 minutes and then recalcified with 1 part of 5 × 10 -2 m CaCl 2 solution, the formation of fibrin takes place within 1 minute. At the same time, the light transmission of the plasma drops. A few minutes later, the blood clot retraction starts visibly and extends for about another 20 minutes. As a result of blood clot retraction, the primary clot is reduced to a fraction of its original length. In doing so, clear serum is pressed with high light transmission, while the clot becomes increasingly compacted and becomes more opaque due to the shortening. On the basis of the optical properties associated with the coagulation processes, the fibrin formation time as a time period between recalcification and the beginning fibrin formation and the blood clot retraction kinetics as a quotient of vertical clot shortening per unit of time are to be determined in glass tubes.

Es sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Registrierung der Fibrinbildung und weiterer Gerinn­ seleigenschaften beschrieben worden:There are various devices and methods for Registration of fibrin formation and further coagulation properties have been described:

  • a) Aus DE-OS 25 29 117 sind Vorrichtungen zur Mes­ sung der optischen Dichte bekannt, die über die Er­ zeugung eines elektrischen Signals, dessen Spannung in linearer Beziehung zur optischen Dichte einer halb­ transparenten Probe steht, die Bestimmung der Koagula­ tionsgeschwindigkeit ermöglichen.a) DE-OS 25 29 117 devices for measuring  solution of the optical density known about the Er generation of an electrical signal whose voltage in linear relationship to the optical density of a half Transparent sample stands, the determination of the coagula enable speed of movement.
  • b) Aus DD-PS 1 26 058 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Zeitpunktes des Gerinnungseintrittes von Blut sowie der weiteren Beurteilung der Gerinnseleigenschaften bekannt. Dabei wird durch Erzeugung von Schwingungsfrequenzen unmit­ telbar im Gerinnungsansatz sowie der Erfassung der Am­ plitudenänderung während des Gerinnungsprozesses eine Aussage über den Gerinnungseintritt und weiterer Ge­ rinnseleigenschaften möglich.b) DD-PS 1 26 058 is a process and a device for determining the time the coagulation of blood and others Assessment of clot properties known. Here is immit by generating oscillation frequencies telbar in the coagulation approach and the recording of the Am change in attitude during the coagulation process Statement about the coagulation onset and further Ge trickle properties possible.
  • c) Weiterhin ist aus der DD-PS 16 315 eine Vorrichtung zur Blutgerinnungsregistrierung be­ kannt. Hier ist in einem Magnetfeld eine Spule so an­ geordnet, daß sie um die Längsachse schwingfähig ist. Das in die Spule leicht einsetzbare Reagenzglas mit zu untersuchendem Blutplasma wird durch genau definierte Stromimpulse nach Zeit und Kondensatorladung in perio­ disch schwingende Drehbewegungen in seiner Längsachse gebracht. Die im Gerinnungsprozeß sich verändernde Am­ plitude dient zur Feststellung des Gerinnungszeitpunk­ tes. Dabei werden die Schwingungen der Spule über ei­ nen Spiegel auf Fotopapier aufgezeichnet.c) Furthermore, DD-PS 16 315 a device for blood coagulation registration be knows. Here is a coil in a magnetic field ordered that it is oscillatable about the longitudinal axis. The test tube that can be easily inserted into the coil with Examining blood plasma is defined by precisely Current pulses according to time and capacitor charge in perio swinging rotational movements in its longitudinal axis brought. The changing Am in the coagulation process plitude is used to determine the time of clotting tes. The vibrations of the coil are over egg NEN mirror recorded on photo paper.
  • d) Die Blutgerinnselretraktion kann manuell durch die Messung der Gerinnselverkürzung oder durch Wägung des während der Blutgerinnselretraktion austretenden Se­ rums bestimmt werden.d) The blood clot retraction can be done manually by the Measure clot shortening or by weighing the Se emerging during blood clot retraction rums can be determined.
  • e) Bayerle, Marx und Hell (1949) verbanden einen Pol des fixierten Gerinnsels über ein feinmaschiges Draht­ netz mit einem Zeiger, der durch seinen Ausschlag das Ausmaß der Retraktion anzeigte. e) Bayerle, Marx and Hell (1949) connected one pole of the fixed clot over a fine-mesh wire network with a pointer that by its deflection the Indicated extent of retraction.  
  • f) Hartert entwickelte 1960 ein Gerät zur Messung und Registrierung der Retraktion (Apparatur for measure­ ment of retraction of blood clots, "Flow Properties of Blood", Pergamon Press, Oxford 1960, S. 375), bei wel­ chem ebenfalls ein Pol des Gerinnsels fixiert und der andere über eine ihm anhaltende Platte mit einem dreh­ baren Spiegel verbunden war. Zog sich das Gerinnsel zusammen, dann lenkte der Spiegel einen darauf gerich­ teten Lichtstrahl ab. Die Ablenkung des Lichtstrahls stellte ein Maß für die Retraktion dar und konnte auf einer photoempfindlichen Schicht registriert werden.f) Hartert developed a device for measuring and Registration of the retraction (apparatus for measure ment of retraction of blood clots, "Flow Properties of Blood ", Pergamon Press, Oxford 1960, p. 375), at wel chem also fixed a pole of the clot and the others over a disc that is stuck to him with a twist bar mirror was connected. Pulled the clot together, then the mirror directed one at it beam of light. The deflection of the light beam represented a measure of the retraction and was able to a photosensitive layer can be registered.
  • g) Ferner sind Verfahren zur berührungslosen Retrak­ tionsmessung beschrieben worden. Speziell ermöglicht hierbei die Projektion des Gerinnsels auf eine Projek­ tionsfläche die Registrierung des Retraktionsvorgan­ ges (DE-OS 20 47 730).g) There are also procedures for non-contact retraction tion measurement has been described. Specifically made possible here the projection of the clot onto a project the registration of the retraction process ges (DE-OS 20 47 730).

Die in a), b) und c) genannten Methoden erlauben eine Registrierung der Fibrinbildung auf recht unterschied­ liche Weise. Das in b) dargelegte Prinzip ermöglicht zudem die Objektivierung weiterer Gerinnseleigenschaf­ ten. In d), e), f) und g) sind Verfahren zur Beurtei­ lung des Retraktionsvermögens eines Gerinnsels be­ schrieben worden. Die in d) aufgeführten manuellen Verfahren sind ungenau und zeitaufwendig. Die in e), f) und g) genannten Verfahren sind teils methodisch umständlich oder aufwendig und können den Anforderun­ gen einer vollmechanisierten Mehrkanalanalyse nicht gerecht werden.The methods mentioned in a), b) and c) allow one Registration of fibrin formation on right difference way. The principle set out in b) enables also the objectification of other clot properties In d), e), f) and g) there are procedures for assessment the retraction capacity of a clot been written. The manual listed in d) Procedures are inaccurate and time consuming. The in e), f) and g) are partly methodical cumbersome or complex and can meet the requirements against a fully mechanized multi-channel analysis satisfy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automa­ tische Bestimmung der Fibrinbildungszeit und der Blut­ gerinnselretraktionskinetik zu ermöglichen. The invention has for its object an automa determination of fibrin formation time and blood to enable clot retraction kinetics.  

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß den Patentansprüchen 1 bzw. 2 gelöst. Durch eine über einen Schrittmotor (10) vertikal be­ wegliche Lichtschranke wird eine kontinuierliche Bestim­ mung der Plasmatransmission vorgenommen. Die Fi­ brinbildung, die mit einer diffusen Plasmatrübung ein­ hergeht, bedingt eine Widerstandszunahme im LDR (7) und wird als solche erfaßt. Die Blutgerinnselretrak­ tion geht mit der Ausbildung einer klaren Serumphase einher. Am Übergang zwischen unterem Gerinnselrand und der klaren Serumphase finde eine Änderung der Licht­ transmission statt, die im LDR (7) eine entsprechende Widerstandsänderung zur Folge hat. Über AD-DA-Steck­ karte und Computer kann die Schrittmotorstellung im Moment der LDR-Widerstandsänderung registriert und in die proportionalen Gerinnsellängen umgerechnet werden. Abschließend können dann die Vorgänge der Fibrinbil­ dung und der Blutgerinnselretraktion graphisch gegen­ über der Zeitachse dargestellt werden.The object is achieved according to the claims 1 and 2, respectively. A continuous determination of the plasma transmission is carried out by means of a light barrier which can be moved vertically via a stepper motor ( 10 ). Fi brinbildung, which comes with a diffuse plasma turbidity, causes an increase in resistance in the LDR ( 7 ) and is recorded as such. Blood clot retraction is accompanied by the formation of a clear serum phase. At the transition between the lower edge of the clot and the clear serum phase, there is a change in light transmission, which in LDR ( 7 ) results in a corresponding change in resistance. The stepper motor position at the moment of the LDR resistance change can be registered via AD-DA plug-in card and computer and converted into the proportional clot lengths. Finally, the processes of fibrin formation and blood clot retraction can be shown graphically against the time axis.

Es hat sich als günstig erwiesen, die in vitro-Bestim­ mung der Blutgerinnselretraktionskinetik bei Körper­ temperatur durchzuführen. Eine Anordnung nach Anspruch 3 schafft in diesem Sinne die Voraussetzungen zur ge­ regelten Beheizung der Meßschächte.It has proven beneficial to use the in vitro determin Blood clot retraction kinetics in the body temperature. An arrangement according to claim 3 creates the prerequisites for ge regulated heating of the measuring shafts.

Eine Anordnung nach Anspruch 4 gewährleistet über eine initiale Verrührung der zugeführten CaCl2-Lösung eine geringere Streubreite der Meßwerte und damit auch eine geringere Fehlerbreite.An arrangement according to claim 4 ensures an initial stirring of the supplied CaCl 2 solution, a smaller spread of the measured values and thus also a smaller range of errors.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der automatischen Registrierung und Verarbeitung der Meßwerte, dem geringeren Personalaufwand und der ge­ ringeren Fehlerbreite.The advantages achieved by the invention are automatic registration and processing of Measured values, the lower personnel costs and the ge smaller error range.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing is shown and will be closer in the following wrote.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Meßschacht-Anordnung. Fig. 1 shows a cross section through an inventive measuring shaft arrangement.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen der Meß­ schachtblöcke. Fig. 2 shows a longitudinal section through one of the measuring shaft blocks.

Mehrere zueinander parallel angeordnete quaderförmige Meßschachtblöcke (1) sind über eine gemeinsame Deck­ platte (2) miteinander verbunden. Die Meßschachtblöcke verfügen je über einige von ihrer Deckseite her einge­ lassene Meßschächte, die beiderseits schlitzförmige Öffnungen aufweisen, über die LED's (8) und LDR's (7) als Lichtschranken wirksam werden. Beide Bauteile sind dabei auf einer Gabel (9) befestigt, die getrieben durch einen Schrittmotor (10) entlang von Führungs­ schienen (12) über die schlitzförmigen Öffnungen hin­ weggleiten.A plurality of parallelepiped-shaped measuring shaft blocks ( 1 ) are connected to one another via a common cover plate ( 2 ). The measuring shaft blocks each have some measuring shafts let in from their top side, which have slot-shaped openings on both sides, via which LEDs ( 8 ) and LDRs ( 7 ) act as light barriers. Both components are attached to a fork ( 9 ) which, driven by a stepper motor ( 10 ) along guide rails ( 12 ) slide away over the slot-shaped openings.

In Fig. 1 stehen vier Gerinnungsröhrchen (14) durch Abdeckhauben (3) vor Fremdlichteinfall geschützt in den Meßschächten. Dabei sind in den Gerinnungsröhrchen schematisch von links nach rechts die Fibrinbildung und die zunehmende Blutgerinnselretraktion angedeutet. Die Gabel-Lichtschranken, die über einen Schrittmotor dem Gerinnsel nachgeführt werden, stehen ständig in der Höhe der unteren Gerinnselbegrenzung. Die Schritt­ motorstellung wird über einen Computer in die propor­ tionalen Gerinnsellängen umgerechnet und als solche kontinuierlich zeitlich registriert. In Fig. 1, four coagulation tubes ( 14 ) are protected in the measuring shafts by covering hoods ( 3 ) from outside light. The fibrin formation and the increasing blood clot retraction are indicated schematically in the coagulation tubes from left to right. The fork light barriers, which follow the clot via a stepper motor, are constantly at the height of the lower clot boundary. The step motor position is converted into the proportional clot lengths using a computer and continuously recorded as such over time.

Temperatursonden (5) und Kupferdrahtwicklungen (4) sind als Grundlage zur geregelten Beheizung der Meß­ schächte in die Meßschachtblöcke integriert.Temperature probes ( 5 ) and copper wire windings ( 4 ) are integrated as a basis for the controlled heating of the measuring wells in the measuring well blocks.

Weiter befinden sich an der Basis der Meßschächte Spulen (11), über die bei Bedarf ein Magnetrührer an­ getrieben werden kann.There are also coils ( 11 ) at the base of the measuring shafts, via which a magnetic stirrer can be driven if necessary.

Claims (4)

1. Verfahren zur kombinierten Bestimmung der Fibrin­ bildungszeit und der Blutgerinnselretraktionskinetik im plättchenreichem Plasma, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die mit einer dif­ fusen Plasmatrübung einhergehende Fibrinbildung, als auch die mit einer zunehmenden Verkürzung des primären Gerinnsels verbundene Blutgerinnselretraktion in vitro über ein Meßschacht-System mit mehreren in gleichen Abständen übereinander angeordneten oder vertikal be­ weglichen Lichtschranken zeitlich registriert wird.1. A method for the combined determination of the fibrin formation time and the blood clot retraction kinetics in platelet-rich plasma, characterized in that both the fibrin formation associated with a diffuse plasma turbidity and the blood clot retraction associated with an increasing shortening of the primary clot in vitro via a measuring shaft system several light barriers arranged one above the other or vertically movable are registered in time. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in einem Meßschacht-System (1) vorgesehene Gerinnungsröhrchen (14) mit einer über ei­ nen Schrittmotor (10) vertikal beweglichen Gabel (9), auf der die Lichtschranke (7, 8) befestigt ist.2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by in a measuring shaft system ( 1 ) provided coagulation tubes ( 14 ) with a via egg NEN stepper motor ( 10 ) vertically movable fork ( 9 ) on which the light barrier ( 7, 8th ) is attached. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Meßschacht-System als Grundlage zu einer geregelten induktiven Beheizung ein Temperaturfühler (5) und eine Heizwicklung (4) in­ tegriert sind.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a temperature sensor ( 5 ) and a heating winding ( 4 ) are integrated in the measuring shaft system as the basis for controlled inductive heating. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basis der Meß­ schächte rechtwinklig zur Ausrichtung der Lichtschran­ ken Spulen (11) angebracht sind, über die kleine Ma­ gnetrührer (13) elektromagnetisch angetrieben werden können.4. The device according to claim 1, characterized in that at the base of the measuring shafts at right angles to the alignment of the light barrier ken coils ( 11 ) are attached, via the small Ma gnetrührer ( 13 ) can be driven electromagnetically.
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