RU2051383C1

RU2051383C1 - Device for determining blood coagulation time

Info

Publication number: RU2051383C1
Application number: SU884830584A
Authority: RU
Inventors: Мунк Плум Томас
Original assignee: Ново Нордиск А/С
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1995-12-27
Also published as: NO179345C; NO903145D0; DK162861C; DK162861B; NO903145L; DK168890D0; NO179345B; DK168890A; DK15788D0; ATE101277T1

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has capillary tubes 16 and 17 fillable with a blood drop of 1 mcl in volume. The so small blood volume is obtainable by means of finger puncture. The blood sample is to be set into the device 1 provided with apparatus for examining blood by means of transillumination. Tubes 16 and 17 are mounted on an independent plate-shaped piece to form V-shaped structure with their ends approaching close to one another. It enables both tubes to be filled at the same time to carry out examination of the own blood and its comparison to a blood sample placed for instance into an earlier prepared tube. EFFECT: enhanced effectiveness of blood examination. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для проведения замера на пробе крови, содержащему прозрачные капиллярные элементы для забора крови, а также фотометр с измерительными ячейками для оптического определения светопроницаемости пробы в капиллярном элементе, вмонтированный в корпус и соединенный с компьютером для нахождения времени свертывания крови. The invention relates to a device for measuring on a blood sample, containing transparent capillary elements for blood sampling, as well as a photometer with measuring cells for optical determination of the light transmission of the sample in the capillary element, mounted in the housing and connected to a computer for determining the blood coagulation time.

Устройство подобного типа рассчитано в основном на пациентов, страдающих гемофилией, для замера свертываемости крови и определения необходимости в инъекции антигемофильного глобулина (фактор VIII), чтобы предупредить кровотечение. A device of this type is designed primarily for patients with hemophilia to measure blood coagulation and to determine the need for an injection of antihemophilic globulin (factor VIII) to prevent bleeding.

Известно устройство, в котором капиллярный элемент состоит из измерительной ячейки в виде удлиненного канала у торца корпуса. В канал всасывается кровь, затем измерительную ячейку устанавливают в измерительное устройство, где имеется источник света и фотометр. Фотометр измеряет количество света, излученное источником и прошедшее сквозь прозрачную стенку измерительной ячейки и после отражения от крови вернувшееся назад сквозь прозрачную стенку измерительной ячейки [1]
Однако с подобной измерительной ячейкой нельзя получить точного результата измерения, так как принцип ее работы основан на отражении. Погрешность замера возрастает настолько, что устройство оказывается непригодным для замера свертываемости крови. Кроме того, изготовление подобной измерительной ячейки связано с трудностями, поскольку капиллярный элемент состоит по меньшей мере из двух частей, которые следует соединить друг с другом.A device is known in which the capillary element consists of a measuring cell in the form of an elongated channel at the end of the housing. Blood is absorbed into the channel, then the measuring cell is installed in the measuring device, where there is a light source and a photometer. A photometer measures the amount of light emitted by a source and transmitted through the transparent wall of the measuring cell and, after reflection from the blood, returned back through the transparent wall of the measuring cell [1]
However, with such a measuring cell, it is impossible to obtain an accurate measurement result, since the principle of its operation is based on reflection. The measurement error increases so much that the device is unsuitable for measuring blood coagulability. In addition, the manufacture of such a measuring cell is associated with difficulties, since the capillary element consists of at least two parts that must be connected to each other.

Известно устройство, которое позволяет производить измерение с высокой точностью, так как в нем применены светочувствительные элементы, размещенные под углом относительно падения луча света на пробу [2]
Однако для подобного устройства требуется строго сбалансированное размещение измерительных средств по отношению к пробе крови, т. е. на практике кровь во время замера следует располагать в контейнере типа резервуара. Как минимум крови должно быть достаточно, чтобы закрывать светочувствительные детекторы, и потому для работы устройства требуется значительное количество крови. Для пользователя это является существенным неудобством, так как на практике столь большое количество крови можно получить лишь с помощью всасывающего насоса и шприца для подкожных впрыскиваний. Следовательно, такое устройство не пригодно для так называемого домашнего применения, когда пользователю приходится самому брать пробу крови для замера.A device is known that allows measurements to be made with high accuracy, since it employs photosensitive elements placed at an angle relative to the incidence of the light beam on the sample [2]
However, for such a device, a strictly balanced placement of measuring instruments with respect to the blood sample is required, i.e., in practice, blood during measurement should be placed in a reservoir type container. At a minimum, blood should be enough to close the photosensitive detectors, and therefore a significant amount of blood is required for the device to work. This is a significant inconvenience for the user, since in practice such a large amount of blood can be obtained only with the help of a suction pump and a hypodermic syringe. Therefore, such a device is not suitable for the so-called home use, when the user has to take a blood sample for measurement.

Известно устройство для измерения времени загустевания крови и способ измерения и регистрации этого времени [3] Устройство содержит измерительную чашечку, которая пропускает свет через свои стенки, при этом чашечка является частью измерительного прибора, поддерживающегося при умеренной температуре, устройство перемешивания в виде магнитной мешалки и оптический измерительный прибор для измерения загущенности. Очевидно, значительно большее количество крови, а не одна капелька, требуется, когда устройство применяется для определения времени загустевания крови. В связи с этим это устройство не годится для самообслуживания пациента. A device for measuring blood thickening time and a method for measuring and recording this time [3] the Device contains a measuring cup that transmits light through its walls, while the cup is part of a measuring device that is maintained at a moderate temperature, the mixing device in the form of a magnetic stirrer and optical measuring device for measuring thickening. Obviously, a significantly larger amount of blood, and not just one drop, is required when the device is used to determine the thickening time of the blood. In this regard, this device is not suitable for patient self-care.

Цель изобретения состоит в устранении недостатков и неудобства известных устройств. The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages and inconveniences of known devices.

Это достигается тем, что в устройстве каждый капиллярный элемент состоит из пластиковой или стеклянной трубки с внутренним диаметром менее 0,5 мм. При этом достигается существенное повышение точности замера, так как кровь можно просвечивать в самой трубке поперечно ей, тем самым уменьшается погрешность замера, поскольку трубке можно придать точные размеры и выполнить ее из однородного материала. В результате устройство хорошо подходит для замера свертываемости крови. This is achieved by the fact that in the device each capillary element consists of a plastic or glass tube with an inner diameter of less than 0.5 mm. At the same time, a significant increase in the measurement accuracy is achieved, since the blood can be translucent in the tube itself transversely to it, thereby reducing the measurement error, since the tube can be given exact dimensions and made of a homogeneous material. As a result, the device is well suited for measuring blood coagulability.

Благодаря малому внутреннему диаметру трубки требуется значительно меньшее количество крови в сравнении с известным устройством. Для заполнения трубки длиной, например, 30 мм требуется менее 1 мкл. На практике для заполнения нескольких трубок достаточно одной капли крови, полученной при уколе пальца, поэтому одной каплей крови можно заполнить трубку с препаратом и без него. Due to the small inner diameter of the tube, a significantly lower amount of blood is required in comparison with the known device. For filling a tube with a length of, for example, 30 mm, less than 1 µl is required. In practice, to fill several tubes, one drop of blood obtained with a finger injection is enough, so one drop of blood can fill the tube with the drug and without it.

Такое устройство удобно для использования, поскольку его можно легко и быстро снять и набрать в трубку кровь. Such a device is convenient for use, since it can be easily and quickly removed and blood drawn into the tube.

Так как трубки смонтированы на независимом опорном элементе, например на пластинчатой детали, то их легко заполнить пробой, после чего установить в измерительное устройство. Since the tubes are mounted on an independent support element, for example, on a plate part, it is easy to fill them with a breakdown, and then install them in a measuring device.

Благодаря тому что в опорной детали против трубок предусмотрены отверстия, можно легко обеспечить проходы для света сквозь кровь, поместив источники и детекторы света с каждой стороны отверстия в устройстве. Due to the fact that openings are provided in the support part against the tubes, it is easy to provide light passages through the blood by placing light sources and detectors on each side of the opening in the device.

Если трубки с одного конца выходят на небольшое расстояние за пределы пластинчатой детали то размещение концов трубок в капле крови не составит труда. If the tubes from one end go a short distance beyond the plate part, then placing the ends of the tubes in a drop of blood will not be difficult.

Если концы трубок лежат близко друг к другу, то одной каплей крови можно заполнить несколько трубок. If the ends of the tubes are close to each other, then with one drop of blood you can fill several tubes.

Если трубки разместить веером, то за раз можно просвечивать несколько трубок, не опасаясь взаимного влияния замеров. If you place the tubes with a fan, then several tubes can be seen at a time, without fear of the mutual influence of measurements.

Если на опорной детали у каждой стороны вокруг концов трубок предусмотреть удлинение, то такой элемент можно удерживать двумя пальцами, а также использовать удлинения как опору при отборе пробы крови. If an extension is provided on the support part on each side around the ends of the tubes, then such an element can be held with two fingers, and extensions can also be used as a support when taking a blood sample.

Кроме того, можно вставлять элемент прямо в измерительный элемент, при этом всегда гарантируется точное размещение трубки относительно светочувствительного элемента. In addition, it is possible to insert the element directly into the measuring element, while the exact placement of the tube relative to the photosensitive element is always guaranteed.

На фиг. 1 показано устройство со вставленным опорным элементом; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 опорный элемент, вид со стороны во время заполнения трубок кровью из пальца; на фиг. 4 то же, вид с противоположной стороны; на фиг. 5 блок-схема измерительной аппаратуры, примененной в устройстве; на фиг. 6 график прозрачности Д крови нормального человека в функции времени t; на фиг. 7 соответствующий график крови больного гемофилией. In FIG. 1 shows a device with an inserted support element; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 supporting element, side view while filling the tubes with blood from a finger; in FIG. 4 the same, view from the opposite side; in FIG. 5 is a block diagram of the measuring equipment used in the device; in FIG. 6 is a graph of the transparency D of the blood of a normal person as a function of time t; in FIG. 7 is an appropriate graph of the blood of a patient with hemophilia.

На фиг. 1 в качестве примера представлен предпочтительный вариант реализации предлагаемого устройства. In FIG. 1 as an example, presents a preferred embodiment of the proposed device.

Измерительное устройство 1 содержит корпус 3, с одной стороны которого находится индикатор 4. С одного торца корпуса 3 предусмотрен паз 5, куда можно вставить опорный элемент 2 с капиллярными трубками, как показано на фиг. 1. The measuring device 1 comprises a housing 3, on one side of which there is an indicator 4. A groove 5 is provided at one end of the housing 3, where a support element 2 with capillary tubes can be inserted, as shown in FIG. 1.

Как видно из фиг. 2, на одном из участков корпуса 3 смонтирован один или несколько источников 7, 9 света, предпочтительно это светодиоды, расположенные близ паза 5, кроме того, с противоположной стороны паза в корпусе смонтированы светочувствительные элементы в виде фотодиодов 8, 10. As can be seen from FIG. 2, one or more light sources 7, 9 is mounted in one of the sections of the housing 3, preferably these are LEDs located near the groove 5, in addition, photosensitive elements in the form of photodiodes 8, 10 are mounted on the opposite side of the groove in the housing.

В устройстве также предусмотрен встроенный микропроцессор (не показан), подсоединенный в соответствии с блок-схемой, показанной на фиг. 5. На фиг. 5 устройство обозначено позицией 22, оно соединено с аналого-цифровым преобразователем 23, преобразующим сигнал от фотодиодов 8, 10 в величину, считываемую микропроцессором 24. Микропроцессор рассчитан на анализ сигнала, полученного при замере, и на выработку импульсов на индикатор 4. The device also has an integrated microprocessor (not shown) connected in accordance with the block diagram shown in FIG. 5. In FIG. 5, the device is indicated by 22, it is connected to an analog-to-digital converter 23, which converts the signal from the photodiodes 8, 10 into a value read by the microprocessor 24. The microprocessor is designed to analyze the signal received during measurement and to generate pulses on indicator 4.

Полученный от фотометра сигнал в функции времени, представлен графиком, показанным на фиг. 6 и 7. The signal received from the photometer as a function of time is represented by the graph shown in FIG. 6 and 7.

Кровь с нормальными свойствами свертываемости спустя некоторый отрезок времени, на фиг. 6 это примерно 5 минут, проявляет значительно худшую светопроницаемость по причине свертывания крови. Как видно из фиг. 7, подобное существенное ухудшение светопроницаемости не проявляется у больного гемофилией. Blood with normal coagulation properties after a certain period of time, in FIG. 6 it is about 5 minutes, shows significantly worse light transmission due to blood coagulation. As can be seen from FIG. 7, such a significant decrease in light transmission is not manifested in a hemophilia patient.

Следовательно, светопроницаемость крови можно использовать при нахождении времени свертывания крови и для указания на необходимость инъекции антигемофильного глобулина. Therefore, the light transmission of blood can be used to find the coagulation time and to indicate the need for injection of antihemophilic globulin.

Если пробу крови подобным образом поместить в капиллярный элемент между источниками 7, 9 света и фотодиодами 8, 10 в устройство 1, то с индикаторов можно считать отрезок времени, требуемый крови для начала свертывания, который соответствует экстремальной точке на графике (фиг. 6). If a blood sample is similarly placed in a capillary element between light sources 7, 9 and photodiodes 8, 10 in device 1, then the time interval required for blood to start coagulation, which corresponds to the extreme point on the graph, can be read from the indicators (Fig. 6).

Как видно на фиг. 3 и 4, капиллярный элемент содержит опорную деталь 6 (ее желательно изготавливать из непрозрачного пластика), имеющую форму пластины, с одного конца суженной в виде клина 13 для облегчения вставления в паз 5 устройства. С противоположного конца пластинчатой детали предусмотрены два удлиненных участка в виде ножек 14, с внешних сторон ножки выполнены слегка вогнутыми с небольшой зубчатостью для облегчения обращения с ними. С верхней и нижней стороны пластинчатой детали предусмотрены две канавки или направляющие 11, 12, способствующие установке детали в устройство. As seen in FIG. 3 and 4, the capillary element contains a support part 6 (it is desirable to make it from opaque plastic) having the shape of a plate, narrowed at one end in the form of a wedge 13 to facilitate insertion into the groove 5 of the device. Two elongated sections in the form of legs 14 are provided at the opposite end of the plate part; on the outside, the legs are slightly concave with a slight dentate to facilitate handling. On the upper and lower sides of the plate part, there are two grooves or guides 11, 12 that facilitate the installation of the part in the device.

С одной стороны образованы две канавки, расположенные под углом друг к другу, где с помощью клея могут закрепляться стеклянные или пластиковые трубки 16, 17. В соответствующих местах в каждой выемке имеются сквозные отверстия 18, 19. При размещении опорного элемента 2 в устройстве отверстия 18, 19 должны находиться строго против свето- и фотодиодов (фиг. 2). On the one hand, two grooves are formed, located at an angle to each other, where glass or plastic tubes 16, 17 can be fixed with glue. There are through holes 18, 19 at the corresponding places in each recess. When the support element 2 is placed in the hole device 18 , 19 must be strictly against the light and photodiodes (Fig. 2).

Как видно из фиг. 3 и 4, капиллярные трубки 16, 17 выступают на некоторое расстояние за пределы кромки 15, а также на малое расстояние за концы ножек 14. As can be seen from FIG. 3 and 4, the capillary tubes 16, 17 protrude a certain distance beyond the edge 15, as well as a small distance beyond the ends of the legs 14.

Предпочтительным материалом для трубок является стекло, поскольку его электроотрицательные свойства обеспечивают одинаковое исходное время сворачивания крови. Для получения надежного результата измерения достаточно внутреннего диаметра примерно 0,2 мм. Если стеклянная трубка имеет длину примерно 30 мм, то ее емкость равна примерно 1 мкл, больше крови не требуется, потому что выполнить исследование крови по одной ее капле. Glass is the preferred tube material since its electronegative properties provide the same initial blood clotting time. An approximately 0.2 mm inner diameter is sufficient to obtain a reliable measurement result. If the glass tube has a length of approximately 30 mm, then its capacity is approximately 1 μl, more blood is not required, because a blood test should be performed on one drop of it.

Как видно из фиг. 3, пробу крови можно взять непосредственно из капли крови 21 из пальца 20, проколотого вначале с помощью ланцета (не показан). Как только капля сформируется, в палец упирают опорный элемент 2, удерживаемый двумя пальцами за ножки 14, чтобы концы трубок 16, 17 погрузились в кровь. Набор крови в трубки 16, 17 осуществляют в таком количестве, чтобы она заполнила трубки возле отверстий 18, 19. После этого опорный элемент 2 переносят к измерительному устройству, где он вставляется в паз 5. As can be seen from FIG. 3, a blood sample can be taken directly from a drop of blood 21 from a finger 20, punctured initially with a lancet (not shown). As soon as a drop forms, the supporting element 2 rests on the finger, held by two fingers by the legs 14, so that the ends of the tubes 16, 17 are immersed in the blood. A set of blood in the tubes 16, 17 is carried out in such an amount that it fills the tubes near the holes 18, 19. After that, the support element 2 is transferred to the measuring device, where it is inserted into the groove 5.

После установки элемента начинается измерительная процедура, и спустя некоторое время измерительное устройство регистрирует время, за которое кровь начинает свертываться и выводит это время на индикатор 4. Столь простым способом пациент может сам произвести замер собственной крови и принять решение и необходимости инъекции. After the element is installed, the measuring procedure begins, and after some time the measuring device registers the time during which the blood begins to coagulate and displays this time on indicator 4. In such a simple way, the patient can measure his own blood and decide on the need for an injection.

Если у пользователя возникают трудности при обращении со сравнительно малым опорным элементом 2, то прежде чем брать кровь, элемент вставляют в измерительное устройство, после чего размещают устройство с опорным элементом и капиллярными трубками в капле крови. Благодаря этому существенно упрощаются действия с опорным элементом при взятии пробы крови. If the user has difficulty handling a relatively small supporting element 2, then before taking blood, the element is inserted into the measuring device, after which the device with the supporting element and capillary tubes is placed in a drop of blood. Thanks to this, the actions with the supporting element are significantly simplified when taking a blood sample.

После того как замер произведен, опорный элемент вместе с пробой крови можно снять и выбросить, т. е. опорный элемент является продуктом одноразового употребления, что упрощает действия с ним и в то же время способствует выполнению самых высоких гигиенических требований. After the measurement is made, the supporting element together with the blood sample can be removed and discarded, i.e., the supporting element is a one-time product, which simplifies its handling and at the same time contributes to the highest hygiene requirements.

В одной из трубок 16, 17 можно заранее предусмотреть покрытие из какого-либо материала, например из антигемофильного глобулина, установив его концентрацию такой, которая должна быть в крови, и сравнивать с кровью, находящейся во второй трубке. Во второй трубке такого покрытия не предусматривают, поэтому там содержится только собственная кровь пациента. В результате пациент может определить концентрацию в крови антигемофильного глобулина. In one of the tubes 16, 17, it is possible to provide in advance a coating of some material, for example, antihemophilic globulin, by setting its concentration as it should be in the blood, and compare it with the blood in the second tube. The second tube does not provide such a coating, therefore, it contains only the patient’s own blood. As a result, the patient can determine the concentration of antihemophilic globulin in the blood.

В данном случае рассматривается лишь вопрос представления результатов измерения в виде показаний, связанных со временем, однако в пределах данного изобретения находится возможность представления других соответствующих параметров для нахождения факторов, важных для результата анализа. In this case, only the issue of presenting the measurement results in the form of indications related to time is considered, however, it is within the scope of this invention to present other relevant parameters to find factors important for the analysis result.

Claims

1. DEVICE FOR DETERMINING THE TIME OF BLOOD COAGULATION, comprising a housing with a microprocessor installed in it and connected to a photometer having coaxially located light sources and receivers mounted respectively on both sides of each of the cells of the removable supporting element, in which containers of transparent material are placed for blood sample under investigation, characterized in that each container is made in the form of a glass or plastic capillary tube with an inner diameter of less than 0.5 mm, the inlet ends of the tubes located in They are isolated from each other and protruding beyond the front end of the support element, and they can be filled simultaneously with a blood sample from the patient’s finger, each cell made in the form of a longitudinal groove communicated with a through hole in the support element located at the installation site of the optical elements of the photometer .

2. The device according to claim 1, characterized in that two capillary tubes are installed in the support element.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the tubes are located at an angle to one another, while their input ends are located at a shorter distance than the output.

4. The device according to p. 1, characterized in that the supporting element is equipped with finger grippers mounted on both sides of the input ends of the tubes and protruding beyond the front end of the supporting element.