Устройство для определения микрообъемов крови

Полезная модель относится к области медицинской техники, конкретно, к устройствам для измерения вязкостных характеристик крови и может быть использована для оценки состояния гемостаза. Задачей предлагаемого устройства является - возможность отслеживать процесс гемокоагуляции в режиме реального времени в исследуемых микрообъемах крови, без травматизации форменных элементов крови за счет уменьшения механического воздействия на них. Поставленная задача решается новым устройством для исследования микрообъемов крови (0,05-0,1 см³), состоящего из источника питания, представляющего собой частотный генератор переменного тока, измерительной ячейки с размещенными в ней параллельно симметрично по обе стороны относительно центра электродами, соединенными с источником питания и регистрирующим блоком. На основании проведенных экспериментальных исследований авторами предложено использовать в качестве измерительной ячейки - капилляр, с размещенными внутри него латунными электродами, покрытыми слоем золота толщиной не менее 4 мк с площадью поверхности равной площади сечения капилляра и расположенными на расстоянии не менее 5 мм от края капилляра при этом электроды соединены с регистрирующим устройством посредством контактных пластин, вмонтированных на противоположных стенках капилляров и соединенных с проводами, расположенными в стенке капилляра. Предлагаемая авторами полезная модель позволяет получить данные о состоянии системы гемостаза в режиме реального времени, без травматизации форменных элементов крови в исследуемых микрообъемах крови.

Полезная модель относится к области медицинской техники, конкретно, к устройствам для измерения вязкостных характеристик крови и может быть использована для оценки состояния гемостаза.

Изменения функционального состояния системы гемостаза и нарушение реологических свойств крови играют важную роль в патогенезе многих заболеваний. Эти изменения могут выражаться как в повышении гемостатического потенциала, лежащего в основе развития тромбозов, так и в недостаточности этих механизмов, приводящей к кровоточивости. Частота тромбогеморрагических осложнений постоянно растет из-за увеличения инфекционно-токсических, радиационных, лекарственных воздействий, распространением в популяции аллергических, аутоиммунных, иммунокомплексных, обменных и онкологических заболеваний [1, 3].

Специалисты разных областей клинической медицины встречаются с нарушениями в системе гемостаза, которые могут носить острый характер или иметь хроническое течение. В связи с этим требования к диагностике нарушений гемостаза, разработке и адекватному применению методов их коррекции достаточно высоки. Это определяет высокую значимость гемостазиологических лабораторных исследований в медицинской практике [2, 4]. Особая значимость контроля за состоянием свертывающей системы крови связана с активным применением в клинической практике современных высокоэффективных антикоагулянтов прямого и непрямого действия, антиагрегантов и тромболитиков. Часто избирательная индивидуальная чувствительность к препаратам разных групп требует точного индивидуального подбора дозировки, продолжительности терапии, а также оценки эффективности ее проведения [1].

Сложность исследования состояния системы гемостаза объясняется тем, что эта система обладает высокой биологической вариабельностью и нестабильностью ее факторов, сложностью вычленения определяемого параметра из каскада взаимосвязанных реакций, невозможностью во многих случаях прямых измерений концентраций, методической и инструментальной унификации [3]. На сегодняшний день существует широкий спектр методов, позволяющих оценить функциональное состояние свертывающей системы крови, объем получаемой информации достаточно велик. Однако чтобы эта информация имела высокую диагностическую значимость, необходим правильный выбор набора тестов, при этом не всегда рутинные тесты могут дать ответы на поставленные вопросы, требуется производить специальные, уточняющие исследования. Развернутое же исследование всех звеньев гемостаза громоздко и трудоемко, требует больших количеств крови, часто недостаточно оперативно и носит преимущественно исследовательский, а не прикладной характер [2, 4].

Стремление к более экономному, целенаправленному и оперативному исследованию системы гемостаза вполне понятно и оправданно. В этом плане преимущества могут иметь приборы позволяющие отслеживать процесс гемокоагуляции в режиме реального времени с графической регистрации процессов свертывания крови и фибринолиза.

Известно устройство для исследования крови [5], содержащее источник питания измерительную ячейку с размещенными в ней электродами, соединенными с источником питания и регистрирующим устройством причем, источник питания представляет собой частотный генератор переменного тока, электроды выполнены в виде квадратных пластин, покрытых слоем серебра или золота толщиной не менее 0,1 мм, расположенных параллельно симметрично по обе стороны от центра кюветы на расстоянии друг от друга равном ширине пластины электрода, причем измерительная ячейка выполнена термостатированной, а регистрирующий блок подключен к выходам электродов.

Данное устройство является наиболее близким к заявленному по технической сущности и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что при проведении исследования с помощью известного устройства используются большие объемы исследуемой крови, проводимое исследование недостаточно оперативно - длительность исследования занимает до 100 минут, что не позволяет отслеживать процесс гемокоагуляции в режиме реального времени.

Задачей предлагаемого устройства является - возможность отслеживать процесс гемокоагуляции в режиме реального времени в исследуемых микрообъемах крови, без травматизации форменных элементов крови за счет уменьшения механического воздействия на них.

Поставленная задача решается новым устройством для исследования микрообъемов крови (0,05-0,1 см³), состоящего из источника питания, представляющего собой частотный генератор переменного тока, измерительной ячейки с размещенными в ней параллельно симметрично по обе стороны относительно центра электродами, соединенными с источником питания и регистрирующим блоком. На основании проведенных экспериментальных исследований авторами предложено использовать в качестве измерительной ячейки - капилляр, с размещенными внутри него латунными электродами, покрытыми слоем золота толщиной не менее 4 мк с площадью поверхности равной площади сечения капилляра и расположенными на расстоянии не менее 5 мм от края капилляра при этом электроды соединены с регистрирующим устройством посредством контактных пластин, вмонтированных на противоположных стенках капилляров и соединенных с проводами, расположенными в стенке капилляра.

С помощью предлагаемого в качестве полезной модели устройства удается быстро в режиме реального времени (в течение нескольких минут) из одной капли крови, взятой из пальца отслеживать процесс гемокоагуляции у пациента и незамедлительно проводить коррекцию проводимой терапии. Это удобный и безопасный путь поддержания гемокоагуляционных показателей в терапевтическом диапазоне, что в свою очередь снижает вероятность возникновения осложнений (тромбозов, тромбоэмболий или кровотечений).

Предлагаемое устройство будет понятно из следующего описания и приложенных к нему рисунков.

На рис.1 изображена блок-схема устройства для исследования микрообъемов крови:

1 - капилляр;

2 - стенка капилляра;

3 - электроды;

4 - соединяющий провод;

5 - контактная пластина;

6 - частотный генератор;

7 - регистрирующий блок.

Предлагаемое в качестве полезной модели устройство (рис 1) состоит из капилляра 1 в стенках 2 которого, размещены электроды 3, посредством проводов 4 соединенные с контактной пластиной 5 вмонтированной на противоположной стенке капилляра соединенные с частотным генератором 6 и с регистрирующим блоком 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом (рис.1). Пробу капиллярной крови объемом (0,05-0,1 см ³) помещают в просвет капилляра 1. Далее с помощью электродов 3 пропускают через кровь переменный ток с частотой 200 Гц и измеряют электропроводность крови. Полученные результаты в режиме реального времени в цифровом виде отображаются на дисплее регистрирующего блока 7, параллельно проводят запись функциональной кривой (электрокоагулограммы). Затем проводят анализ с дальнейшей интерпретацией полученные графических изображений функциональной кривой (электрокоагулограммы), где А - амплитуда снижения функциональной кривой, измеряется в mV; Т - время снижения амплитуды функциональной кривой до min, измеряется в мин; А/Т - показатель интенсивности активации процесса свертывания крови (гипо-, нормо-, гиперкоагуляция), определяют как max наклон функциональной кривой и измеряется в mV/мин.

Пример 1. Пациент Б. 32^х лет, история болезни 342 поступил в отделение терапии клиники НИИ фармакологии СО РАМН. Диагноз - хр. гастродуоденит, фаза умеренного обострения. Для оценки функционального состояния системы гемостаза пациенту проведены исследования свертывающей системы крови с использованием общепринятых методик.

Получены следующие результаты.

Общий анализ крови: гемоглобин - 145 г/л, эритроциты - 4,52 Т/л, ЦП-0,96, гематокрит - 43%, лейкоциты - 6,4 Г/л, СОЭ - 4 мм/ч, тромбоциты - 244 Г/л. Лейкоцитарная формула: п/я нейтрофилы - 0%, сегментоядерные нейтрофилы - 48%, эозинофилы - 1%, базофилы - 0%, лимфоциты - 44%, моноциты - 7%.

Коагулограмма: АЧТВ - 36,0 сек, протромбиновое время - 16 сек, фибриноген общий - 2,6 г/л, РФМК - отр., фибринолитическая активность - 190 мин.

Исследование агрегации тромбоцитов

Дополнительно проведено исследование с использованием предлагаемого устройства, получены следующие результаты: А - 15 mV, Т - 3,4 мин, А/Т - 4,4 Mv/ мин.

По полученным данным исследования отклонений в функциональном состоянии свертывания крови - не выявлено.

На рис.2 представлен график пациента Б.

В общей сложности были использованы пробы крови 20 пациентов. Предлагаемая авторами полезная модель позволяет получить данные о состоянии системы гемостаза в режиме реального времени, без травматизации форменных элементов крови в исследуемых микрообъемах крови.

Список используемой литературы:

1. Д.М.Зубаиров. Молекулярные основы свертывания крови и тромбо-образования. - Казань: Фэн, 2000. - 364 с.

2. А.А.Кишкун. Руководство по лабораторным методам диагностики. - М.: ГЭОТАР. - Медиа, 2007. - 800 с.

3. А.П.Момот. Патология гемостаза. Принципы и алгоритмы клинико-лабораторной диагностики. - СПб.: ФормаТ, 2006. - 208 с.

4. Медицинские лабораторные технологии и диагностика: Справочник. Медицинские лабораторные технологии / Под. ред. проф. А.И.Карпищенко. - Санкт-Петербург: Интермедиа, 1999. - 656 с. с ил.

5. Патент на полезную модель, 40110. Устройство для исследования крови. И.И.Тютрин, В.О.Сорокожердиев, Ю.А.Овсянников, А.И.Стеценко Опубликован: 27.08.2004 Бюл. 24.

Устройство для исследования микрообъемов крови, состоящее из источника питания, представляющего собой частотный генератор переменного тока, измерительной ячейки с размещенными в ней параллельно симметрично по обе стороны относительно центра электродами, соединенными с источником питания и регистрирующим блоком, отличающееся тем, что измерительная ячейка представляет собой капилляр с размещенными внутри него латунными электродами, покрытыми слоем золота толщиной не менее 4 мкм с площадью поверхности, равной площади сечения капилляра, и расположенными на расстоянии не менее 5 мм от края капилляра, при этом электроды соединены с регистрирующим устройством посредством контактных пластин, вмонтированных на противоположных стенках капилляров и соединенных с проводами, расположенными в стенке капилляра.