RU2581712C1 - Method for collection of subcutaneous interstitial fluid and device therefor - Google Patents
Method for collection of subcutaneous interstitial fluid and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581712C1 RU2581712C1 RU2015123717/14A RU2015123717A RU2581712C1 RU 2581712 C1 RU2581712 C1 RU 2581712C1 RU 2015123717/14 A RU2015123717/14 A RU 2015123717/14A RU 2015123717 A RU2015123717 A RU 2015123717A RU 2581712 C1 RU2581712 C1 RU 2581712C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- holes
- skin
- plane
- vacuum source
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области медицины, в частности к способам и устройствам отбора биологических жидкостей, в частности подкожной интерстициальной жидкости, используемых для определения уровня биохимических показателей. Состав подкожной интерстициальной жидкости (далее - ПИЖ) из-за разветвленности подкожной капиллярной сети идентичен набору биомаркеров и метаболитов в крови.The invention relates to medicine, in particular to methods and devices for the selection of biological fluids, in particular subcutaneous interstitial fluid, used to determine the level of biochemical parameters. The composition of the subcutaneous interstitial fluid (hereinafter - PI) due to the branching of the subcutaneous capillary network is identical to the set of biomarkers and metabolites in the blood.
Изобретения могут быть использованы для целей диагностики заболеваний человека.The invention can be used for the diagnosis of human diseases.
В России для диагностики заболеваний человека ежегодно выполняется порядка 60 млн. анализов крови. Темп прироста анализов ежегодно составляет 15-18%. Существующие традиционные технологии предусматривают отбор биоматериала (крови и подкожной интерстициальной жидкости) для исследований с помощью инъекционной иглы (Патенты РФ №2005111767, 2002128734, 2256396, 2496406), что обуславливает травматичность, негативное психологическое воздействие, риск инфицирования (до 30%), необходимость выполнения процедуры в лицензированных медицинских учреждениях обученным персоналом, значительные затраты на утилизацию расходных материалов (на 1 шприц ценой 4 руб. расходы составляют около 9 руб.).In Russia, about 60 million blood tests are performed annually to diagnose human diseases. The growth rate of analyzes annually is 15-18%. Existing traditional technologies provide for the selection of biomaterial (blood and subcutaneous interstitial fluid) for research using an injection needle (Patents of the Russian Federation No. 2005111767, 2002128734, 2256396, 2496406), which causes trauma, negative psychological impact, infection risk (up to 30%), the need to perform procedures in licensed medical institutions by trained personnel, significant costs for the disposal of consumables (for 1 syringe at a cost of 4 rubles. costs are about 9 rubles).
Одним из способов решения данной проблемы является отбор только подкожной интерстициальной жидкости (высокоинформативного биоматериала). На сегодняшний день во всем мире ведутся активные разработки технологий, которые позволят отбирать и исследовать данный биосубстрат. Одной из фундаментальных задач в области исследований является поиск сопоставимых показателей в подкожной жидкости с показателями сыворотки крови на основании выполнения процедуры сравнительного анализа общепринятыми биохимическими методиками. Для этих целей необходимы большие объемы биологических субстратов, не менее 500 мкл.One way to solve this problem is to select only subcutaneous interstitial fluid (highly informative biomaterial). Today, active development of technologies is underway around the world that will allow us to select and research this biosubstrate. One of the fundamental tasks in the field of research is the search for comparable indicators in the subcutaneous fluid with indicators of blood serum based on the performance of the comparative analysis procedure using generally accepted biochemical methods. For these purposes, large volumes of biological substrates are required, at least 500 μl.
Например, известны способы отбора ПИЖ и устройства для их реализации в виде микроигольных аппликаторов (далее - МИА) для отбора проб ПИЖ, описанных в таких источниках информации, как: Mukerjee E.V., Collins S.D., Isseroff R.R., Smith R.L. Microneedle array for transdermal biological fluid extraction and in situ analysis // Sensors & Actuators-2004, Vol.114 - P.267; Wang P.M., Cornwell M., Prausnitz M.R. Minimally Invasive Extraction of Dermal Interstitial Fluid for Glucose Monitoring Using Microneedles // Diabetes Technology & Therapeutics - 2005, Vol. 7, №1 - P. 131-141.For example, there are known methods for selecting PIZh and devices for their implementation in the form of microneedle applicators (hereinafter - MIA) for sampling PIZH described in such information sources as: Mukerjee E.V., Collins S.D., Isseroff R.R., Smith R.L. Microneedle array for transdermal biological fluid extraction and in situ analysis // Sensors & Actuators-2004, Vol.114 - P.267; Wang P.M., Cornwell M., Prausnitz M.R. Minimally Invasive Extraction of Dermal Interstitial Fluid for Glucose Monitoring Using Microneedles // Diabetes Technology & Therapeutics - 2005, Vol. 7, No. 1 - P. 131-141.
При реализации известного способа производят формирование на участке кожи множества микропор, посредством микроигольного аппликатора, содержащего ряд игл, путем прикладывания положительного давления на указанный аппликатор и извлечение подкожной интерстициальной жидкости через указанные микропоры внутрь игл. Иглы МИА проникают сквозь кератиновый слой кожи и входят в эпидермис, поверхностный слой живых клеток, в котором нет нервных окончаний, поэтому их введение является безболезненным. Также использование МИА безопасно, поскольку именно в эпидермисе находятся важнейшие элементы иммунной системы человека, клетки Лангерганца, и вероятность проникновения инфекции значительно меньше, чем при обычной подкожной инъекции, когда игла проникает глубже этого защитного слоя. Таким образом, введение в кожу МИА не требует специальной медицинской подготовки, что делает их особенно востребованными для систем самодетекции и широкомасштабного скрининга.When implementing the known method, the formation of a plurality of micropores on the skin area is carried out by means of a microneedle applicator containing a number of needles by applying positive pressure to the specified applicator and extracting the subcutaneous interstitial fluid through these micropores into the needles. MIA needles penetrate the keratin layer of the skin and enter the epidermis, the surface layer of living cells in which there are no nerve endings, so their introduction is painless. Also, the use of MIA is safe, since it is in the epidermis that the most important elements of the human immune system, Langerhans cells, are located, and the probability of infection is much less than with conventional subcutaneous injection, when the needle penetrates deeper than this protective layer. Thus, the introduction of MIA into the skin does not require special medical preparation, which makes them especially popular for self-detection systems and large-scale screening.
А МИА, который требуется для реализации известного способа, состоит из подложки, на которой размещен ряд полимерных игл, обладающих способностью к диффузии ПИЖ при проникновении указанных игл под кожу.And the MIA, which is required to implement the known method, consists of a substrate on which a number of polymer needles are placed, which have the ability to diffuse PIW when these needles penetrate the skin.
Однако не существует универсальной методики отбора ПИЖ с помощью МИА, при реализации которой была бы получена физиологическая жидкость ПИЖ в нужном объеме для различных диагностических направлений при минимальном количестве используемых МИА, т.к. имеются сложности при извлечении ПИЖ из игл. И практически невозможно получить для исследований известным способом с помощью известного МИА ПИЖ, объемом не менее 500 мкл. Кроме того, нет 100%-ной гарантии, что отобранная этим способом ПИЖ не будет загрязнена капиллярной кровью, что может сказаться на точности последующих исследований характеристик ПИЖ.However, there is no universal methodology for the selection of PIs using MIA, the implementation of which would be obtained physiological fluid PiS in the right amount for various diagnostic directions with a minimum number of used MIA, because there are difficulties in extracting the PIW from the needles. And it is almost impossible to obtain for research in a known manner using the well-known MIA PIZH, with a volume of at least 500 μl. In addition, there is no 100% guarantee that the PIW selected by this method will not be contaminated with capillary blood, which may affect the accuracy of subsequent studies of the characteristics of PIU.
Указанный способ принят за ближайший аналог-прототип для предлагаемого способа.The specified method is adopted for the closest analogue prototype for the proposed method.
При этом из уровня техники не были выявлены известные медицинские устройства, позволяющие проводить подготовку кожи человека к отбору подкожной интерстициальной жидкости, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому техническому объекту - устройству такого назначения не представляется возможным.At the same time, no known medical devices have been identified from the prior art that make it possible to prepare human skin for the selection of subcutaneous interstitial fluid, therefore, it is not possible to select the closest analogue to the claimed technical object - a device of this purpose.
Единый технический результат, достигаемый предлагаемым способом, реализуемый с помощью заявляемого устройства, заключается в расширении диапазона объема отобранных проб ПИЖ и гарантированного исключения при этом загрязнения проб ПИЖ капиллярной кровью.A single technical result achieved by the proposed method, implemented using the inventive device, is to expand the range of the volume of the selected PiZh samples and the guaranteed elimination of contamination of PiZha samples with capillary blood.
Указанный технический результат достигается предлагаемым способом отбора подкожной интерстициальной жидкости, включающим отбор из-под кожи человека подкожной интерстициальной жидкости, при этом новым является то, что выполняют подготовку кожи человека к отбору проб подкожной интерстициальной жидкости ПИЖ путем создания на коже везикул и осуществляют последующий отбор проб ПИЖ посредством проникновения через дермальный слой каждой везикулы проникающим зондом и взятие пункции из нее, при этом подготовку кожи человека к отбору проб ПИЖ осуществляют устройством, содержащим корпус в виде пластины с цилиндрическими сквозными отверстиями диаметром 3-5 мм, расположенными на расстоянии 3 мм друг от друга, а крайние относительно торцов пластины отверстия расположены на расстоянии 7-10 мм, причем с одной плоскости пластина снабжена крышкой, установленной герметично, с образованием полости в 3-8 мм между плоскостью пластины и крышкой, при этом в крышке с торцевой части выполнено отверстие для подсоединения к источнику вакуума, причем подготовку кожи человека к отбору ПИЖ с созданием везикул выполняют путем наложения на открытый участок кожи пластины устройства плоскостью с открытыми отверстиями, подключают к крышке пластины источник вакуума в режиме 300 мм рт.ст., через 5 минут увеличивают мощность источника вакуума до 450 мм рт.ст. и выдерживают в таком режиме 30-45 минут, а далее последовательно каждые 10 с снижают мощность источника вакуума на 50 мм рт.ст., вплоть до полного отключения, затем снимают пластину устройства с кожи и из каждой образовавшейся везикулы производят отбор ПИЖ путем пункции.The specified technical result is achieved by the proposed method for the selection of subcutaneous interstitial fluid, including the selection of subcutaneous interstitial fluid from under the human skin, while it is new that human skin is prepared for sampling of the subcutaneous interstitial fluid of the PIW by creating vesicles on the skin and subsequent sampling PIW by penetrating through the dermal layer of each vesicle with a penetrating probe and taking a puncture from it, while preparing human skin for sampling P W is carried out by a device containing a housing in the form of a plate with cylindrical through holes with a diameter of 3-5 mm, located at a distance of 3 mm from each other, and the holes that are extreme with respect to the ends of the plate are located at a distance of 7-10 mm, and on one plane the plate is provided with a cover, installed tightly, with the formation of a cavity of 3-8 mm between the plane of the plate and the cover, while in the cover from the end part a hole is made for connection to a vacuum source, and the preparation of human skin for the selection of PI the vesicles are made by applying a device plane with open holes onto the open skin area of the device, connect a vacuum source in the mode of 300 mmHg to the plate cover, after 5 minutes increase the power of the vacuum source to 450 mmHg. and kept in this mode for 30-45 minutes, and then every 10 s successively reduce the power of the vacuum source by 50 mm Hg, until it is completely turned off, then remove the device plate from the skin and select PIG by puncture from each formed vesicle.
Указанный технический результат также достигается предлагаемым устройством для подготовки кожи человека к отбору подкожной интерстициальной жидкости, характеризующимся тем, что оно содержит корпус в виде пластины с цилиндрическими сквозными отверстиями диаметром 3-5 мм, расположенными на расстоянии 3 мм друг от друга, а крайние относительно торцов пластины отверстия расположены на расстоянии 7-10 мм, причем с одной плоскости пластина снабжена крышкой, установленной герметично, с образованием полости высотой 3-8 мм между плоскостью пластины и крышкой, при этом в крышке с торцевой части выполнено отверстие для подсоединения к источнику вакуума.The specified technical result is also achieved by the proposed device for preparing human skin for the selection of subcutaneous interstitial fluid, characterized in that it contains a housing in the form of a plate with cylindrical through holes with a diameter of 3-5 mm, located at a distance of 3 mm from each other, and extreme relative to the ends the hole plates are located at a distance of 7-10 mm, and on one plane the plate is equipped with a lid mounted hermetically, with the formation of a cavity with a height of 3-8 mm between the plane of the plate They also have a lid, while in the lid from the end part a hole is made for connection to a vacuum source.
Каждое сквозное отверстие со стороны плоскости пластины с открытыми отверстиями снабжено круговым буртиком высотой 0,5-1,0 мм.Each through hole on the plane side of the plate with open holes is provided with a circular shoulder 0.5-1.0 mm high.
Крышка выполнена заодно с корпусом-пластиной.The cover is made integral with the housing plate.
Его пластина и крышка выполнены из полистирола или поливинилхлорида.Its plate and cover are made of polystyrene or polyvinyl chloride.
По форме пластина выполнена в виде прямоугольника, или квадрата, или круга, или овала.In shape, the plate is made in the form of a rectangle, or square, or circle, or oval.
Цилиндрические сквозные отверстия в пластине расположены симметрично или ассиметрично.Cylindrical through holes in the plate are located symmetrically or asymmetrically.
Отверстие в крышке для подсоединения к вакуумному насосу выполнено в направлении, перпендикулярном направлению отверстий в пластине.The hole in the cover for connection to the vacuum pump is made in the direction perpendicular to the direction of the holes in the plate.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.The specified technical result is achieved due to the following.
Реализация предлагаемого способа осуществляется по сути в два этапа: подготовка кожи человека к отбору заявляемым устройством и сам отбор.The implementation of the proposed method is carried out essentially in two stages: the preparation of human skin for selection by the claimed device and the selection itself.
Благодаря тому что подготовка кожи человека к отбору производится путем создания на коже везикул, появляется возможность многократно увеличить объем отобранной пробы (т.к. последующий отбор будет произведен из каждой везикулы) по сравнению с известными методами. Причем отобранный объем ПИЖ можно варьировать в широком диапазоне, за счет проведения пункции только из нужного количества везикул.Due to the fact that the preparation of human skin for sampling is carried out by creating vesicles on the skin, it becomes possible to repeatedly increase the volume of the selected sample (since the subsequent selection will be made from each vesicle) in comparison with known methods. Moreover, the selected volume of PIW can be varied over a wide range, by performing a puncture only from the desired number of vesicles.
Кроме того, очень большую роль выполняют режимы формирования везикул на коже (параметры вакуумирования, время, последовательность увеличения и снижения давления источника вакуума). Благодаря тому, что первоначальное вакуумирование проводят в режиме 300 мм рт.ст., увеличивая через 5 минут мощность источника вакуума до 450 мм рт.ст., с последующим выдерживанием в таком режиме 30-45 минут, обеспечивается довольно зримое образование везикул на коже необходимой выпуклости, но причем без нарушения подкожных капилляров, что позволит гарантированно избежать загрязнение проб ПИЖ капиллярной кровью.In addition, the formation of vesicles on the skin (vacuum parameters, time, sequence of increasing and decreasing the pressure of the vacuum source) plays a very important role. Due to the fact that the initial evacuation is carried out in the regime of 300 mm Hg, increasing after 5 minutes the power of the vacuum source to 450 mm Hg, followed by standing in this mode for 30-45 minutes, a rather visible formation of vesicles on the skin is necessary convexity, but without breaking the subcutaneous capillaries, which will guarantee the avoidance of contamination of the PIW samples with capillary blood.
А благодаря тому что потом последовательно каждые 10 с снижают мощность источника вакуума на 50 мм рт.ст., вплоть до полного отключения, обеспечивается щадящий режим выведения везикул из под давления. Главное при этом, что везикулы при таком режиме не «схлопываются», а держат свою форму даже после удаления с кожи заявляемого устройства в течение времени, достаточного для последующего отбора проб. То есть они готовы для пункции из них ПИЖ. Последующую пункцию проводят традиционным методом, например, с использованием стерильной иглы. При этом пунктируют только стенку пузыря (везикулы). Данная процедура является полностью безболезненной. Жидкость не выдавливают, а собирают дозатором, например автоматическим дозатором с пластиковым наконечником (например, Дозатор пипеточный 1-канальный BIOHIT (Финляндия)).And due to the fact that subsequently every 10 s the power of the vacuum source is reduced by 50 mm Hg, up to a complete shutdown, a gentle mode of removing the vesicles from under pressure is ensured. The main thing is that the vesicles in this mode do not "collapse", but keep their shape even after removing the claimed device from the skin for a period of time sufficient for subsequent sampling. That is, they are ready for puncture of them PIW. The subsequent puncture is carried out by the traditional method, for example, using a sterile needle. In this case, only the wall of the bubble (vesicles) is punctured. This procedure is completely painless. The liquid is not squeezed out, but is collected with a dispenser, for example, an automatic dispenser with a plastic tip (for example, a pipette dispenser 1-channel BIOHIT (Finland)).
Но предлагаемый способ может быть реализован только посредством заявляемого устройства для подготовки кожи человека к отбору подкожной интерстициальной жидкости.But the proposed method can be implemented only through the inventive device for preparing human skin for the selection of subcutaneous interstitial fluid.
Выполнение корпуса устройства в виде пластины обусловлено тем, чтобы обеспечить более устойчивое положение пластины на коже человека и позволяющее расширить «зону» отбора ПИЖ, а значит - ее объем.The execution of the body of the device in the form of a plate is due to ensure a more stable position of the plate on the skin of a person and allows you to expand the "zone" of the selection of PIW, and therefore its volume.
Размещение на пластине цилиндрических сквозных отверстий в виде массива с такими параметрами, как диаметр отверстия 3-5 мм, расположенных на расстоянии 3 мм друг от друга, позволяет получить при вакуумировании везикулы (пузыри на коже) оптимального размера, которые будут достаточно выпуклыми бугорками, причем без нарушения в этих участках подкожных капилляров, чтобы в последующем отобрать из каждой из них ПИЖ, и при этом везикулы такой размерности не будут «опадать» при снятии вакуума. Исследования показали, что если диаметр этих отверстий будет более 5 мм, то везикулы (бугорки на коже), после снятия пластины «опадают», что не позволяет извлечь из них ПИЖ, а при диаметре отверстий менее 3 мм при «толстой» коже пациентов везикулы не образуются, а при «тонкой» коже - возможны ее повреждения.The placement on the plate of cylindrical through holes in the form of an array with such parameters as the diameter of the hole 3-5 mm, located at a distance of 3 mm from each other, allows to obtain, upon evacuation, vesicles (bubbles on the skin) of optimal size, which will be sufficiently convex tubercles, moreover without violating the subcutaneous capillaries in these areas, in order to subsequently take the PIW from each of them, and at the same time, vesicles of this dimension will not “fall off” when the vacuum is removed. Studies have shown that if the diameter of these holes is more than 5 mm, then the vesicles (tubercles on the skin), after removing the plate, “fall off”, which does not allow to remove the PIW, and if the diameter of the holes is less than 3 mm, the vesicles are “thick” for patients they do not form, and with "thin" skin - its damage is possible.
Благодаря тому что крайние отверстия в пластине относительно торцов пластины расположены на расстоянии 7-10 мм, обеспечивается равномерность распределения отрицательного давления на все сквозные отверстия пластины. При этом расстоянии менее 7 мм образующиеся везикулы будут наиболее выпуклыми у крайних отверстий, что чревато повреждением кожи в этих местах (особенно для тонкой кожи), а при этом расстоянии более 10 мм эффективность вакуумирования снижается, за счет увеличения бесполезной площади на пластине и снижения влияния вакуума на отверстия.Due to the fact that the extreme holes in the plate relative to the ends of the plate are located at a distance of 7-10 mm, the uniform distribution of negative pressure across all through holes of the plate is ensured. At this distance of less than 7 mm, the resulting vesicles will be most convex at the outer holes, which is fraught with skin damage in these places (especially for thin skin), and with this distance of more than 10 mm, the vacuum efficiency decreases due to an increase in the useless area on the plate and reduction of the effect vacuum on the holes.
Снабжение пластины (корпуса) с одной горизонтальной плоскости крышкой, установленной жестко и герметично (также она в каких-то вариантах может быть выполнена с ней заодно), с образованием полости, высотой 3-8 мм между плоскостью пластины и крышкой, позволяет создать вакуумное пространство при присоединении источника вакуума к устройству, благодаря которому кожа будет «забираться» в отверстия и образовывать везикулы. Выполнение этой полости высотой более 8 мм не обеспечит нужную мощность вакуумирования, а при высоте менее 3 мм возможна поломка крышки из-за создания очень большого показателя вакуумирования.The supply of the plate (case) with one cover plane, mounted rigidly and tightly (also in some cases, can be performed with it at the same time), with the formation of a cavity with a height of 3-8 mm between the plane of the plate and the cover, allows you to create a vacuum space when connecting a vacuum source to a device, due to which the skin will "climb" into the holes and form vesicles. The implementation of this cavity with a height of more than 8 mm will not provide the necessary vacuum power, and at a height of less than 3 mm, the lid may break due to the creation of a very large vacuum index.
Выполнение в крышке пластины с торцевой части отверстия для подсоединения к источнику вакуума позволяет создать указанное вакуумное пространство между плоскостью пластины и крышкой (конечно, при условии наложения второй плоскости пластины с открытыми отверстиями на кожу человека), а также позволяет создать равномерное отрицательное давление.The hole in the plate cover from the end of the hole for connection to a vacuum source allows you to create the specified vacuum space between the plane of the plate and the cover (of course, subject to the application of the second plane of the plate with open holes on the skin of a person), and also allows you to create a uniform negative pressure.
Благодаря тому что каждое сквозное отверстие со стороны плоскости планшета с открытыми отверстиями снабжено круговым округлым буртиком высотой 0,5-1,0 мм, будет исключен факт нарушения целостности кожного покрова, а значит, будет исключена вероятность попадания капиллярной крови в пробу ПИЖ.Due to the fact that each through hole on the plane side of the tablet with open holes is provided with a circular rounded shoulder 0.5-1.0 mm high, the fact of integrity of the skin will be ruled out, which means that the likelihood of capillary blood getting into the PIW sample will be excluded.
Выполнение корпус-пластины и крышки из полистирола или поливинилхлорида позволяет, во-первых, производить визуальный контроль за формированием везикул, а во-вторых, легко стерилизовать прибор.The implementation of the body plate and the cover of polystyrene or polyvinyl chloride allows, firstly, to visually monitor the formation of vesicles, and secondly, it is easy to sterilize the device.
То, что продольное сечение пластины может быть выполнено в виде прямоугольника, или квадрата, или круга, или овала, расширяет ассортимент предлагаемого устройства и обеспечивает удобство пользования им пациентами при наличии у последних каких-то «мешающих» деталей туалета, например часы, браслет и т.п.The fact that the longitudinal section of the plate can be made in the form of a rectangle, or a square, or a circle, or an oval, expands the range of the proposed device and ensures the convenience of using it by patients if the latter have any “interfering” parts of the toilet, for example, a watch, a bracelet and etc.
Выполнение отверстий в пластине симметрично или ассиметрично также направлено на расширение ассортимента устройства.Making holes in the plate symmetrically or asymmetrically is also aimed at expanding the range of the device.
Таким образом, заявляемый способ, реализуемый с помощью предлагаемого устройства, обеспечивает не только расширение диапазона объема отобранной пробы ПИЖ до 500-1500 мкл, но и гарантирует исключение загрязнения пробы кровью, что в последующем может привести к неточным анализам, а значит - к неправильной диагностике заболевания.Thus, the inventive method, implemented using the proposed device, provides not only an extension of the range of the volume of the taken sample of PIW to 500-1500 μl, but also guarantees the exclusion of blood contamination of the sample, which in the future can lead to inaccurate analyzes, and therefore to incorrect diagnostics diseases.
При реализации предлагаемого способа выполняют следующие операции в нижеуказанной последовательности:When implementing the proposed method, the following operations are performed in the following sequence:
- на открытый участок кожи, предварительно обработанный спиртовой салфеткой, устанавливается пластина устройства плоскостью с открытыми отверстиями. Пластина выполнена, например, из полистирола и может содержать, например, 100 сквозных отверстий, расположенных в виде симметричного массива, каждое отверстие диаметром 3-5 мм. Устройство герметично фиксируется на коже создаваемым отрицательным давлением;- on the open skin area, pre-treated with an alcohol wipe, the device plate is installed with a plane with open holes. The plate is made, for example, of polystyrene and can contain, for example, 100 through holes located in the form of a symmetrical array, each hole with a diameter of 3-5 mm The device is hermetically fixed to the skin by negative pressure;
- к торцевому отверстию в крышке устройства подсоединяется через шланг, например, длиной 30 см, источник вакуума, например вакуумный аспиратор Pump-7e (Armed, Россия), позволяющий создавать вакуум с давлением до 600 мм рт.ст. Устанавливают его режим 300 мм рт.ст.;- a vacuum source, for example Pump-7e vacuum aspirator (Armed, Russia), which allows creating a vacuum with a pressure of up to 600 mm Hg, is connected to the end hole in the cover of the device through a hose, for example, 30 cm long. Set its mode to 300 mm Hg .;
- через 5 минут увеличивают мощность вакуумного аспиратора до 450 мм рт.ст.;- after 5 minutes, increase the power of the vacuum aspirator to 450 mm Hg;
- выдерживают в таком режиме 30-45 минут;- stand in this mode for 30-45 minutes;
- визуально фиксируют образование везикул (бугорков на коже). Причем время формирования везикул у разных людей различно. Это зависит от типа кожи, толщины подкожно-жировой клетчатки, от водной нагрузки и т.п.;- visually fix the formation of vesicles (tubercles on the skin). Moreover, the formation time of vesicles in different people is different. It depends on the type of skin, the thickness of the subcutaneous fat, the water load, etc .;
- а далее последовательно каждые 10 с снижают мощность вакуумного аспиратора на 50 мм рт.ст., вплоть до полного отключения;- and then successively every 10 s reduce the power of the vacuum aspirator by 50 mm Hg, up to a complete shutdown;
- затем аккуратно снимают пластину устройства с кожи. На этом этап подготовки кожи к отбору ПИЖ завершен;- then gently remove the device plate from the skin. At this stage, the preparation of the skin for the selection of PIW is completed;
- далее, из каждой образовавшейся везикулы производят отбор ПИЖ путем пункции, например, автоматическим дозатором с пластиковым наконечником (таким дозатором, например, может быть дозатор пипеточный 1-канальный BIOHIT (Финляндия). Средний объем отобранной подкожной интерстициальной жидкости варьируется от 500 до 1500 мкл. и зависит от индивидуальных особенностей кожи и подкожно-жировой клетчатки человека. Можно отобрать и меньший объем ПИЖ, в зависимости от требуемого для исследований.- further, from each of the formed vesicles, PIG is selected by puncture, for example, with an automatic dispenser with a plastic tip (such a dispenser, for example, can be a pipette dispenser 1-channel BIOHIT (Finland). The average volume of the selected subcutaneous interstitial fluid varies from 500 to 1500 μl . and depends on the individual characteristics of the skin and subcutaneous fat of a person. You can select a smaller volume of PIW, depending on what is required for research.
Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство для подготовки кожи человека к отбору подкожной интерстициальной жидкости в разрезе и выноска сквозного отверстия с буртиком; на фиг.2 - разрез В-В фиг.1; на фиг.3 - пластина со стороны открытых отверстий; на фиг.4 - наложение пластины на кожу и формирование везикул (30-я минута экспозиции пластины на коже); на фиг.5 - сбор ПИЖ автоматическим дозатором с пластиковым наконечником после отключения источника вакуумирования через 40 минут экспозиции на коже.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the proposed device for the preparation of human skin for the selection of subcutaneous interstitial fluid in section and a through hole with a shoulder; figure 2 is a section bb In figure 1; figure 3 - plate from the side of the open holes; figure 4 - the application of the plate on the skin and the formation of vesicles (30th minute of exposure of the plate on the skin); figure 5 - collecting PIZH automatic dispenser with a plastic tip after turning off the vacuum source after 40 minutes of exposure on the skin.
Заявляемое устройство содержит корпус в виде пластины 1 (ее толщина может варьироваться примерно от 12 мм до 16 мм), например, выполненной из прозрачного материала полистирола или поливинилхлорида, с цилиндрическими сквозными отверстиями 2 диаметром 3-5 мм (они могут располагаться как симметрично, так и ассиметрично), расположенными на расстоянии примерно 3 мм друг от друга. Крайние относительно торцев 8 и 7 пластины 1 отверстия 2 расположены на расстоянии 12, составляющем 7-10 мм. Причем с одной плоскости 9 пластина 1 снабжена крышкой 4, установленной герметично (или в каком-то варианте можно эту крышку выполнить с ней заодно). Между плоскостью пластины 1 и крышкой 4 находится полость (зазор) высотой 3-8 мм, который как бы образует при работе вакуумное пространство 5. При этом в крышке 4 пластины 1 с торцевой части выполнено отверстие 6 для подсоединения к источнику вакуума (на чертеже не показано).The inventive device comprises a housing in the form of a plate 1 (its thickness can vary from about 12 mm to 16 mm), for example, made of transparent polystyrene or polyvinyl chloride material, with cylindrical through
Каждое сквозное отверстие 2 со стороны плоскости 10 пластины 1 с открытыми отверстиями 2 снабжено круговым округлым буртиком 3 высотой примерно 0,5-1,0 мм, для исключения повреждения поверхности кожи острыми концами отверстий 2.Each through
Пластина 1 может быть выполнена в виде прямоугольника, или квадрата, или круга, или овала, что повышает удобство пользования заявляемым устройством.The
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Его используют на этапе подготовки кожи человека к отбору проб ПИЖ. Для этого на открытый участок кожи устанавливается пластина 1 устройства плоскостью 10 с открытыми отверстиями 2 и фиксируется на коже посредством формирования отрицательного давления. К торцевому отверстию 6 в крышке 4 устройства подсоединяется через шланг (на чертеже не показан), например, длиной 30 см, источник вакуума (на чертеже не показан), например вакуумный аспиратор Pump-7e (Armed, Россия), позволяющий создавать вакуум с максимальным давлением до 600 мм рт.ст. Устанавливают на вакуумном респираторе режим 300 мм рт.ст. и через 5 минут увеличивают его мощность до 450 мм. рт.ст. Выдерживают в таком режиме 30-45 минут. Визуально фиксируют на коже образование везикул 11, которые образуются путем втягивания под действием вакуума кожи в открытый конец отверстий 2. Далее, после выдержки, последовательно каждые 10 с снижают мощность вакуумного аспиратора на 50 мм рт.ст., вплоть до его полного отключения. Затем аккуратно снимают пластину 1 устройства с кожи, освобождая везикулы 11. На этом этап подготовки кожи к отбору ПИЖ завершен.The proposed device operates as follows. It is used at the stage of preparing human skin for sampling of PIW. For this, a
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
В исследованиях приняли участие мужчины русской национальности в возрасте 27-35 лет (16 человек). В анамнезе у этих лиц отсутствуют эпизоды девиантного поведения, острые заболевания (в течение 1 месяца до исследования) и обострение хронических соматических заболеваний. В течение 1 месяца до исследования никто не принимал лекарственных препаратов. Отсутствие травм, превышающих легкую степень тяжести (в течение 1 месяца до исследования). Отсутствие повреждений кожных покровов. Результаты исследований позволили установить, что средний объем отобранной подкожной интерстициальной жидкости у каждого лица составил 730±170 мкл. Установлено, что предлагаемый способ позволяет формировать везикулы без пропотевания капиллярной крови. При оценке болевых ощущений при проведении процедуры по шкале от 1 до 10 баллов (10 баллов - невозможно переносить), все добровольцы оценили в 2 балла. Болевые ощущения характеризовались легким жжением кожи. Причем большую часть процедуры болевые ощущения отсутствовали.The studies involved men of Russian nationality aged 27-35 years (16 people). In the history of these individuals there were no episodes of deviant behavior, acute diseases (within 1 month before the study) and exacerbation of chronic somatic diseases. Within 1 month before the study, no one took any medications. No injuries exceeding mild severity (within 1 month before the study). No damage to the skin. The results of the studies revealed that the average volume of the selected subcutaneous interstitial fluid in each person was 730 ± 170 μl. It was found that the proposed method allows the formation of vesicles without sweating capillary blood. When assessing pain during the procedure on a scale of 1 to 10 points (10 points - it is impossible to tolerate), all volunteers rated 2 points. Pain was characterized by a slight burning sensation of the skin. Moreover, most of the procedure, pain was absent.
В ходе лабораторных испытаний также определяли успешность образования везикул (пузырей кожи) при режимах вакуумирования, отличающихся от заявленных. Данные приведены в таблице 1.In the course of laboratory tests, the success of the formation of vesicles (skin blisters) under vacuum regimes other than those declared was also determined. The data are shown in table 1.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123717/14A RU2581712C1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | Method for collection of subcutaneous interstitial fluid and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123717/14A RU2581712C1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | Method for collection of subcutaneous interstitial fluid and device therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2581712C1 true RU2581712C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015123717/14A RU2581712C1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | Method for collection of subcutaneous interstitial fluid and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581712C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2821647C1 (en) * | 2023-11-15 | 2024-06-25 | Максим Александрович Афлитонов | Method for sampling interstitial biological fluid from mucous membrane |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070191702A1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-08-16 | Medingo Ltd. | Systems and methods for sensing analyte and dispensing therapeutic fluid |
RU2509532C2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-03-20 | АРКРЭЙ, Инк. | Measurement unit and method for measuring |
-
2015
- 2015-06-18 RU RU2015123717/14A patent/RU2581712C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070191702A1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-08-16 | Medingo Ltd. | Systems and methods for sensing analyte and dispensing therapeutic fluid |
RU2509532C2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-03-20 | АРКРЭЙ, Инк. | Measurement unit and method for measuring |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
WANG P.M. et al. Minimally invasive extraction of dermal interstitial fluid for glucose monitoring using microneedles. Diabetes Technol Ther. 2005 Feb;7(1):131-41 (Abstract) PMID:15738711 [PubMed - indexed for MEDLINE]. * |
ЗАЙЦЕВА Н.В. и др. Перспективы использования микроигольных аппликаторов для отбора подкожной интерстициальной жидкости для задач лабораторной диагностики. Медицинские науки, международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2012, 12, с.12-14. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2821647C1 (en) * | 2023-11-15 | 2024-06-25 | Максим Александрович Афлитонов | Method for sampling interstitial biological fluid from mucous membrane |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230309873A1 (en) | Systems and interfaces for blood sampling | |
US20220062607A1 (en) | Rapid delivery and/or receiving of fluids | |
US20230320661A1 (en) | Rapid delivery and/or withdrawal of fluids | |
US20220249818A1 (en) | Clinical and/or consumer techniques and devices | |
US20220257158A1 (en) | Plasma or serum production and removal of fluids under reduced pressure | |
US20210259599A1 (en) | Systems and methods for collecting fluid from a subject | |
US20110251562A1 (en) | Rapid delivery and/or withdrawal of fluids | |
US20110172508A1 (en) | Sampling device interfaces | |
EP3045112B1 (en) | Bodily fluid collection device and testing device | |
JP2003516798A (en) | Device for increasing the transdermal flow rate of extracted drugs | |
WO2012154362A1 (en) | Devices and methods for delivery and/or withdrawal of fluids and preservation of withdrawn fluids | |
KR20120103661A (en) | Pain free hypodermic needle | |
US20230301566A1 (en) | Device, method, and system for collection of blood | |
RU2581712C1 (en) | Method for collection of subcutaneous interstitial fluid and device therefor | |
US20220022783A1 (en) | Microneedle Device for Interstitial Fluid Extraction | |
KR20170110279A (en) | Method, apparatus of bleeding using by adsorption | |
WO2017100480A1 (en) | Apparatus and method for detecting and/or monitoring one or more compounds in blood | |
JP2007159659A (en) | Hollow needle for blood sampling | |
RU2567826C1 (en) | Method of sampling subcutaneous interstitial fluid by means of microneedle applicator | |
US20160113561A1 (en) | Apparatus and method for detecting and/or monitoring one or more compounds in blood | |
CN205964081U (en) | Trace multichannel skin prick needle | |
MXPA03001694A (en) | Method for transdermal nucleic acid sampling. | |
Ranamukhaarachchi | Skin mechanics, intradermal delivery and biosensing with hollow metallic microneedles | |
Wacogne et al. | Pain and efficiency in neonatal blood sample screenings, New devices for reducing pain and improving blood sample quality | |
DE10164432A1 (en) | Diagnostic method especially for animals, comprises extracting extrudate from specific tissue layers (e.g. skin) or organs using vacuum system into syringe for further processing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170619 |