OA19075A - Appareil automatique pour mesurer la vitesse de sédimentation sanguine. - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un Appareil automatique pour mesurer la Vitesse de Sédimentation Sanguine (VS) permettant de renforcer la sécurité des agents manipulateurs, la lecture plus fiable des résultats et la possibilité d’élaborer une courbe d’interprétation.

Le sang est constitué d'une phase liquide appelé plasma qui contient les différents éléments : les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes en suspension. Au repos, ces éléments figurés vont sédimenter, c'est-à-dire se déposer. Le sang utilisé est prélevé sur un anticoagulant dans des proportions définies. La vitesse de sédimentation (VS) correspond à la mesure de la hauteur de sérum ne contenant plus de globules rouges au bout d’un temps bien déterminé.

La vitesse de sédimentation est un examen qui permet d'orienter la recherche et la surveillance d'un état ¹⁰ inflammatoire ou infectieux. Le test est ainsi un élément d’orientation concernant le nombre de globules rouges et leur volume, le taux de certaines protéines et la viscosité du sang (ODOU, 2002).

I) Identification des problèmes que l’invention cherche à résoudre

La Vitesse de Sédimentation Sanguine (VS) est un teste souvent demandé dans les Bilans Biologiques où elle accompagne la Numération Formule Sanguine (NFS) une analyse de routine dans les laboratoires ¹⁵ d’analyses médicales.

La méthode manuelle de Westergren a longtemps été utilisée, elle est simple, utilise du matériel qui est lavé séché et réutilisable pour une manipulation ultérieure et la lecture se fait à l’œil nu.

Dans les années 90 sont apparus les premiers Automates dont la lecture se fait avec des cellules photoélectriques ou directement par turbidimétrie du degré d’agrégation des Globules Rouges.

²⁰ Malgré ces inventions récentes, la méthode manuelle de Westergren est toujours utilisée dans les laboratoires des Hôpitaux, des centres de santé et des dispensaires surtout en Afrique.

“Malgré quelques évolutions apportées dans 1 c pipetage, ccttc méthode m^ïtellë ëst sôürcè dë problèmes qui peuvent influer sur les résultats de lecture. On peut citer :

- Au début, le pipetage du sang se faisait à la bouche et très souvent il arrivait que le manipulateur boive quelques gouttes de ce liquide dangereux.

- Le pipetage avec les poires en caoutchouc n’est pas une chose aisée pour certains manipulateurs qui manquent de dextérité et ceci entraîne le non-respect du bon niveau sur le tube ou la présence de bulles d’air dans le sang ainsi aspiré.

- La pipette électrique existe mais elle est mobile et pas bien adaptée aux portoirs à VS puisqu’il faut la déplacer autant de fois qu’il y a de tubes.

- Les appareils sont des portoirs à VS où sont fixés les tubes, sans une protection extérieure, en plus la position verticale stricte des tubes, n’est souvent pas respectée.

³ - Les tests sont pratiqués sur des paillasses le plus souvent à coté des fenêtres, où les rayons solaires arrivent et augmentent la température qui doit être maintenue à +20-22°C.

- Les tests sont pratiqués souvent à côté des appareils à chocs comme les centrifugeuses qui sont des --sourcesdewibratrons:---------------------------------------------------------------------------------------

- Le lavage du matériel constitué de portoirs et de tubes de Westergren est effectué par le personnel de io surface qui n'est pas toujours averti des risques de contamination par le sang.

- La récente méthode VS TaKtves utilise des portoirs et des pipettes de Westergren en plastique à usage unique qui nécessite un budget pour le renouvellement en consommables.

- La lecture à l'œil nu des graduations sur les tubes de Westergren n'est toujours pas facile pour les agents non avertis.

is - Dans certains Laboratoires la demande est très forte et l'alignement de plusieurs portoirs à la fois ne facilite pas une lecture exacte des résultats des derniers tubes.

- Le test est non spécifique, il donne un résultat en millimètres après 1 heure et ne permet pas l’élaboration d’une courbe d’interprétation.

Π) Etat de la technique

a) Sources documentaires non brevet

La technique de mesure de la VS a subit une évolution durant les années et les appareils sont ainsi allés de la simple méthode manuelle à l’automatisme.

Herman Nasse 1836 montre que c’est la sédimentation rapide des globules rouges survenant avant la coagulation du sang qui est responsable de la formation de crusta, il observe également que la sédimentation est elle-même dépendante de l’agglomération des globules rouges. Enfin, il montre que la (VS) vitesse de sédimentation est corrélée avec la concentration plasmatique en fibrinogène. |

I

Edmund Faustin Biemackil890 mesure le volume globulaire après sédimentation spontané du sang rendu incoagulable après addition d’oxalate de sodium et placé dans un cylindre gradué de 100 ml.

Edmund Faustin Biemacki 1896 invente un petit cylindre de verre gradué qui ne contient que 1ml de sang et observe que la vitesse de sédimentation des globules rouge est très variable d’un sujet à l’autre.

Edmund Faustin Biemacki 1897 propose l’étude de la VS comme élément de diagnostic en pratique médicale.

(Alf Westergren 1924) propose une méthode basée l’utilisation du sang mélangé à une solution de citrate de -----sodium qui sera adoptée comme méthode de réference par le Comité International de Standardisation en---Hématologie.

io (Maxwell Wintrobe 1935) propose une méthode utilisant le sang rendu incoagulable par l’oxalate d’ammonium et de potassium placé dans un tube à hématocrite.

(Alf Westergren 1950) propose un appareil simple sous forme de portoir à VS où sont alignés une dizaine de tubes en verre de diamètre 2.5 mm, de longueur 300 mm, gradués de 0 à 200 mm, dans une position parfaitement verticale. La lecture du niveau d’agrégation est faite à l’œil nu par le manipulateur, une is première lecture est faite après 1 heure et la deuxième après 2 heures.

Dans les aimées 90 apparaissent les premiers automates se référant à la méthode de Westergren, qui mesure la hauteur de la couche globulaire sédimentée grâce à une cellule photoélectrique, ce qui a permis une meilleure standardisation de la mesure de la VS. Les fabricants d’appareils utilisent des systèmes et des temps de lectures différents. Quelques exemples :

so SARSTEDT (France 2008), Appareil : SEDIPLUS S 200, Mesure par réflexion, Temps de lecture : 60 min et 120 minutes

SARSTEDT France (2008), Appareil : SEDIPLUS S 2000, Mesure par transmission infrarouge, Temps de lecture : 60 min et 120 minutes

MECHATRONICS Instruments(Pays-Bas), Appareil : INTERRLINER automate, Mesure automatisée,

Temps de lecture : 30 min ou 60 minutes

VITAL DIAGNOSTIC SRL (Italie), Appareil : MIX-rate automate, Mesure automatisée, Temps de lecture :

min ou 30 minutes ;

I I i

DIESSE (Italie 2014), Appareil : Ves-Matic 30, Mesure par détection optique, Temps de lecture : 10 minutes

A la fin des années 90 apparaissent des automates qui mesurent le degré d’agréabilité des globules rouges par turbidimétrie, ce qui a permis de réduire considérablement le temps de lecture qui est de quelques s secondes. Quelques exemples :

ALCOR Scientific (USA), Appareil : ISED Analyser SR, Mesure de la Cinétique de

L’agrégation des globules rouges par rhéologie photométrique, Temps de lecture : 20 secondes

Dans beaucoup de laboratoires, la tcclmique manuelle est toujours utilisée, tandis que les automates qui sont souvent couplés aux automates de NFS sont souvent réservés aux laboratoires du secteur privé.

io b) Sources documentaires brevet

- Procédé et appareil destiné à enregistre la sédimentation du sang

WO 9823943

- Appareil et procédé pour déterminer la vitesse de sédimentation du sang et autres ¹⁵ paramètres associés à celle-ci :

EP 2880418

- Mesure ....du taux de sédimentation des éléments figurer du sang dans des échantillons de petit volume

WO 2011015177 ²⁰ - Dispositif et procédé de détermination de la vitesse de sédimentation des érythrocytes dans un échantillon de sang

EP 2185927

- Instruments” dë mesure dè la vitesse dé sédimentation d’erÿthrocytes ... et conception, procédé unique d’utilisation correspondant

NO 2007084466

- Instrument de mesure pour tester la vitesse de sédimentation des érythrocytes (esl) de conception unitaire et procédé d’utilisation de cet instrument

EP 1098188

- Procédé et dispositif pour la détermination de la vitesse générale et capillaire du sang

EP 1072879

III) Description, composition et fonctionnement de l’appareil

1) Description

L’appareil est un analyseur automatique de paillasse, conçu pour déterminer la vitesse de sédimentation sanguine (VS) qui est un paramètre de diagnostic biologique demandé dans les bilans d’analyses médicales.

s 2) Composition:

L’appareil est composé des parties suivantes :

_______2,1)___(Planche I/IV) : vue d’ensemble de l’appareil__

L'appareii est composé de deux parties principales : une enceinte fermée (1) qui repose sur une paillasse de Laboratoire (2) et des accessoires constitués de : deux bidons en plastique de 20L (3) et (4), d'une petite w source de chaleur (5) et d'un ordinateur (6). (Voir en annexes deux photos virtuelles de l'appareil en 3D).

Dans sa première partie, l'enceinte fermée est elle-même divisée en deux compartiments. Le premier compartiment, en bas abrite les trois systèmes, électronique (7), électromécanique (8) et hydraulique (9). Cette partie de l'enceinte est équipée de grilles d'aération (10) sur ses trois côtés. Le système hydraulique abrite une pompe à vide pour l'aspiration des liquides. Le deuxième compartiment, en haut abrite un gros is cylindre (11) qui tourne autour d'un axe central. À la gauche du disque se trouve un système fixe de lecture de résultats (12), à sa droite un système fixe trifonctionnel de Pipetage, de lavage et de séchage (13), tout ceci visible d'en haut à travers sa partie haute qui est en verre transparent (14). Sur la partie d'en face de ce compartiment, sont installés : à droite et en bas, un hublot pour l'aspiration du sang (15), à gauche et en bas, un clavier de boutons de commande de fonctions (16), et en haut et au milieu, un écran de lecture de 2o résultats (17). Les boutons de commande de fonctions sont au nombre de quatre et assurent les fonctions ------suivantes : « Pipetage», « Lecture », « Lavage », « Séchage »---------------------------------------------Dans sa deuxième partie : l'appareil est connecté aux bidons en plastique installés sous la paillasse et à l'ordinateur installé sur la paillasse à côté de l'enceinte. Le premier bidon situé à droite (3) est rempli de liquide de lavage, le second situé à gauche (4) est vide et sert à recueillir les déchets liquides après le 25 lavage. L'ordinateur (6) sert à recueillir les résultats affichés sur l'écran de lecture et à les analyser.

2.2) (Planche II/IV) : Le gros cylindre

Le gros cylindre est fixé au milieu du deuxième compartiment de l'enceinte sur sa base par un axe central (18) et sert de portoir de pipettes de Westergren (19). Le cylindre est équipé de deux couronnes de supports (20) opposées l'une à l'autre. Ces supports sont des joints en caoutchouc encastrés dans le s cylindre et répartis régulièrement sur son extrémité circulaire. Les pipettes de Westergren sont étanchement fixés entre les supports du haut et ceux du bas du cylindre et servent à recueillir le sang. Les supports du bas sont équipés chacun d'un dispositif spécial « clapet anti-retour » (21) qui évite une redescente du sang une fois que ce dernier arrive dans la pipette de Westergren.

2.3) (Planche III/IV) : Le système trifonctionnel de pipetage, de Lavage et de Séchage io Une tige (22) solidement fixée à la base du deuxième compartiment, à la droite du cylindre, à côté du hublot pour l'aspiration, abrite un système animé de trois jeux alignés, chaque jeu possède une paire de joints en caoutchouc qui se serrent et se desserrent hermétiquement en haut et en bas sur les joints opposés des deux couronnes du cylindre. Les joints en haut (23) du système sont identiques et connectés par un même tube en plastique (24) à la pompe à vide située dans le système hydraulique et au bidon pour is déchets liquides. Dans le premier jeu, le joint en bas (25) est fixé à sa base sur deux aiguilles en plastique : l'une des aiguilles (26) est en position verticale et descend dans le hublot où elle sert à recueillir le sang des flacons de prélèvement (27), l'autre aiguille (28) est en position horizontale et est connectée à la pompe à vide et au bidon pour déchets liquides. Cette deuxième aiguille sert à purger le reste de sang après son aspiration dans le tube, elle est équipée d'un clapet anti-retour qui empêche le purgeât de revenir lors de la prochaine aspiration de sang. Dans le deuxième jeu, le joint du bas (29) est relié au bidon en plastique rempli de liquide de lavage. Dans le troisième jeu, le joint du bas (30) est connecté à la petite source de chaleur qui émet de l'air chaud. Cette chaleur sert à sécher les pipettes de Westergren après leur lavage, ce A^ui P^ermet leur réutilisation. ~ ΞΖΖΣΤΣ .............. Z

2.4) (Planche IV/IV) : Le système de lecture

Une autre tige (31) solidement fixée à la base du deuxième compartiment, à la gauche du cylindre, abrite le système pour la lecture de pipettes de Westergren. Ce système de lecture est constitué d'une diode (32) coulissant de haut en bas le long d'un support (33) fixé sur la tige. La diode émet des rayons infrarouges (34) qui traversent la pipette de Westergren arrivé en face du support pour ensuite atteindre un récepteur de rayons (35). Le récepteur de rayons est fixé de l'autre côté de la pipette sur le cylindre, le résultat de la so lecture est transmis à l'écran de lecture et peut être retransmis sur l'écran de l'ordinateur.

3) Fonctionnement

Le fonctionnement de l'appareil se fait sur la base des étapes ci-après :

1-Allumer l'appareil, après l'avoir débarrassée de sa housse de couverture en mettant l'interrupteur sur la position « ON » et attendre quelques minutes.

2- Homogénéiser le premier prélèvement de sang par retournements délicats du flacon puis l'ouvrir.

3- Placer le flacon ainsi ouvert dans le hublot en faisant plonger l'aiguille vertical dans le prélèvement, puis appuyer sur le bouton de commande « Pipetage», les joints du premier jeu du système trifonctionnel se serrent hermétiquement aux supports correspondants du cylindre, la pompe à vide effectue une aspiration du sang jusqu'au niveau '0' de la graduation en millimètres de la première pipette de Westergren.

ίο 4- Aussitôt après l'aspiration, de ce volume constant de sang, l'appareil émet un 'bip' sonore qui vous demande de retirer l'aiguille du flacon de sang, puis les joints se desserrent des supports pour libérer le cylindre qui avance sur la position suivante, l'appareil effectue en même temps une autre aspiration à travers l'aiguille horizontale pour purger le reste de sang dans le jeu. Aussitôt après, l'appareil émet un deuxième 'bip' sonore pour montrer qu'il est prêt pour l'échantillon de sang suivant.

is 5- Essuyer l'aiguille en position horizontale avec une compresse en homogénéisant en même temps avec l'autre main le second flacon de Sang. Répéter la même opération pour les échantillons de sang suivants.

6- Apres le passage du dernier échantillon, appuyer autant de fois sur le bouton de commande « Pipetage » afin d'amener la première pipette de Westergren à la position de lecture, puis appuyer sur le bouton de commande « Lecture », l'appareil va programmer et lire successivement toutes les pipettes de Westergren après 60 minutes de temps moins les minutes ayant servi pour les temps d'aspirations.

7- A la fin de la lecture, noter les résultats affichés sur l'écran et apparaissant sur l'ordinateur.

8- A la fin du travail, faire un lavage et séchage des pipettes de Westergren en procédant ainsi : appuyer sur le bouton de commande « Lavage », le système effectue une aspiration du liquide et successivement tous les tubes de Westergren seront lavés. Apres le lavage, appuyer sur le bouton « Séchage », de l'air chaud provenant de la source de chaleur sera envoyé successivement dans tous les tubes de Westergren.

9- Reprendre les VS accélérées pour une seconde mesure. Pour se faire : sélectionner les échantillons de sang à VS élevées et les repasser en lectures multiples en procédant ainsi : après les étapes (2-3-4-5), faire un 'appui long' sur le bouton « Lecture », l'appareil effectue chaque 15 minutes les lectures de toutes les pipettes de Westergren, soit 4 lectures au total pour chaque pipettes de Westergren. Les résultats recueillis sur l'ordinateur permettent d'établir des courbes d'accélération pour une interprétation,

10- Eteindre l'appareil après le séchage en mettant l'interrupteur sur la position « OFF » puis le couvrir de 5 sa housse après quelques minutes.

11- A la fin de chaque semaine, faire un entretien général et pratiquer des tests de calibrage de l'appareil.

La lecture est fondée sur la propriété des globules rouges à bloquer les rayons infrarouges. Lorsque la pipette est mise en place entre l'émetteur et le capteur, la section contenant des globules rouges bloque les rayons infrarouges qui ne sont plus détectés par le capteur. Le plasma par contre laisse passer les w rayons. L'appareil recherche ainsi le niveau pour lequel les rayons infrarouges ne sont plus détectés, il indique le résultat de la vitesse de sédimentation en millimètres

L'anticoagulant utilisé est l'EDTA et Le même échantillon de sang prélevé permet de faire éventuellement d'autres paramètres tels que la Numération Formule Sanguine, le Groupage sanguin et le Test d'Emel.

Les pipettes de Westergren au nombre de 32 sont en verre, lavables et réutilisables, de longueur : 250 is mm, de diamètre intérieur : 2,5 mm, gradués de 0 à 200 mm.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS

   1. Appareil automatique pour mesurer la Vitesse de Sédimentation Sanguine (VS) permettant de renforcer la sécurité des agents manipulateurs, la lecture plus fiable des résultats, l’économie du budget destiné à l’achat de consommables et la possibilité d’élaborer une courbe d’interprétation.

   5
2. 2. Appareil automatique pour mesurer la Vitesse de Sédimentation Sanguine (VS) selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’il comporte :

   • L’enceinte qui couvre le système ____·______Le système d’aspiration automatique_____________________________________________________________ • Le système de lecture automatique • Le système de lavage et de séchage automatique
3. 3. Appareil automatique pour mesurer la Vitesse de Sédimentation Sanguine (VS) selon l’ensemble des revendications caractérisées en ce qu’il permet les relectures multiples des échantillons à VS accélérées et l’établissement de courbes d’accélération.