RU2548778C1 - Diagnostic technique for blood serum glucose, total protein and electrolytes by multi-frequency impedance analysis - Google Patents
Diagnostic technique for blood serum glucose, total protein and electrolytes by multi-frequency impedance analysis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548778C1 RU2548778C1 RU2014104647/15A RU2014104647A RU2548778C1 RU 2548778 C1 RU2548778 C1 RU 2548778C1 RU 2014104647/15 A RU2014104647/15 A RU 2014104647/15A RU 2014104647 A RU2014104647 A RU 2014104647A RU 2548778 C1 RU2548778 C1 RU 2548778C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- frequency
- blood serum
- total protein
- electric current
- Prior art date
Links
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 title claims abstract description 25
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 21
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title description 3
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 claims description 10
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N Phenolphthalein Natural products C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- ZYECOAILUNWEAL-NUDFZHEQSA-N (4z)-4-[[2-methoxy-5-(phenylcarbamoyl)phenyl]hydrazinylidene]-n-(3-nitrophenyl)-3-oxonaphthalene-2-carboxamide Chemical compound COC1=CC=C(C(=O)NC=2C=CC=CC=2)C=C1N\N=C(C1=CC=CC=C1C=1)/C(=O)C=1C(=O)NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 ZYECOAILUNWEAL-NUDFZHEQSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010049287 Lipodystrophy acquired Diseases 0.000 description 2
- 206010054805 Macroangiopathy Diseases 0.000 description 2
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000023852 carbohydrate metabolic process Effects 0.000 description 2
- 235000021256 carbohydrate metabolism Nutrition 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- 208000006132 lipodystrophy Diseases 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 206010062198 microangiopathy Diseases 0.000 description 2
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- CPBJMKMKNCRKQB-UHFFFAOYSA-N 3,3-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)-2-benzofuran-1-one Chemical compound C1=C(O)C(C)=CC(C2(C3=CC=CC=C3C(=O)O2)C=2C=C(C)C(O)=CC=2)=C1 CPBJMKMKNCRKQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- 206010001605 Alcohol poisoning Diseases 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000008960 Diabetic foot Diseases 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- 208000034578 Multiple myelomas Diseases 0.000 description 1
- 102000007474 Multiprotein Complexes Human genes 0.000 description 1
- 108010085220 Multiprotein Complexes Proteins 0.000 description 1
- 206010035226 Plasma cell myeloma Diseases 0.000 description 1
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 208000017442 Retinal disease Diseases 0.000 description 1
- 206010038923 Retinopathy Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005048 flame photometry Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- 230000002218 hypoglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L potassium sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L 0.000 description 1
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011006 sodium potassium tartrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N trichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)(Cl)Cl YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для повышения эффективности исследования глюкозы и общего белка в сыворотке крови.The invention relates to medicine, namely to laboratory diagnostics, and is intended to increase the efficiency of the study of glucose and total protein in blood serum.
Наиболее близким аналогом является метод биохимического анализа, основанный на фотометрическом измерении интенсивности окраски раствора химического реактива - фенолфталеина при определении концентрации глюкозы и комплексов белков с сульфатом меди при определении концентрации общего белка (Лабораторные методы: справочник / Под ред. Меньшикова В.В. - М.: Медицина, 1987. - С.175, 232-233, 261-265). Метод биохимического анализа выполняется следующим образом. После осаждения белков трихлоруксусной кислотой pH безбелкового раствора с помощью фосфата натрия доводят до точки, близкой к оптимальному действию глюкозооксидазы, и проводят ферментативную реакцию. Образующаяся перекись водорода в присутствии ионов меди окисляет фенолфталин до фенолфталеина, который в нейтральной области бесцветен, а в щелочной области окрашен в красный цвет. Результат регистрируют спектрофотометрическим методом. Для определения концентрации общего белка к 0,1 мл сыворотки прибавляют 5,0 мл рабочего раствора биуретового реактива (4,5 г сегнетовой соли растворяют в 40 мл 0,2 моль/л раствора едкого натра, прибавляют 1,5 г сульфата меди и 0,5 г йодида калия и растворяют; доливают до 100 мл 0,2 моль/л раствором едкого натра; 20 мл биуретового реактива смешивают с 80 мл 0,5% раствора йодида калия) и смешивают, избегая образования пены. Через 30-60 минут выполняют измерение оптической плотности раствора на фотометре в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 500-560 нм против холостой пробы. Расчет концентрации общего белка ведут по калибровочному графику. Концентрации натрия и калия определяют унифицированным методом фотометрии пламени. Для этого разведенная водой сыворотка крови распыляется и в виде мельчайших капелек с током воздуха поступает в пламя газовой горелки, которому калий придает слабое красно-фиолетовое, а натрий ярко-желтое окрашивание. Интенсивность окраски измеряют фотоэлементом. Для расчета концентраций калия и натрия применяют калибровочные растворы. Результаты рассчитывают по калибровочному графику. Концентрацию ионов кальция определяют унифицированным методом по цветной реакции с крезолфталеинкомплексоном. Данный реактив образует с кальцием в щелочной среде комплекс красно-фиолетового цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации кальция. В реакционную смесь добавляют 8-оксихинолин, который связывает металлы, мешающие определению концентрации кальция.The closest analogue is the method of biochemical analysis based on photometric measurement of the color intensity of a solution of a chemical reagent - phenolphthalein when determining the concentration of glucose and protein complexes with copper sulfate when determining the concentration of total protein (Laboratory methods: reference book / Edited by V.V. Menshikov - M .: Medicine, 1987. - P.175, 232-233, 261-265). The method of biochemical analysis is as follows. After protein precipitation with trichloroacetic acid, the pH of the protein-free solution with sodium phosphate is adjusted to a point close to the optimal action of glucose oxidase and an enzymatic reaction is carried out. The resulting hydrogen peroxide in the presence of copper ions oxidizes phenolphthalene to phenolphthalein, which is colorless in the neutral region and colored red in the alkaline region. The result is recorded by spectrophotometric method. To determine the concentration of total protein, 5.0 ml of a biuret reagent working solution are added to 0.1 ml of serum (4.5 g of Rochelle salt is dissolved in 40 ml of 0.2 mol / L sodium hydroxide solution, 1.5 g of copper sulfate and 0 are added 5 g of potassium iodide and dissolved; add up to 100 ml of 0.2 mol / L sodium hydroxide solution; 20 ml of biuret reagent is mixed with 80 ml of 0.5% potassium iodide solution) and mixed, avoiding the formation of foam. After 30-60 minutes, the optical density of the solution is measured on a photometer in a cuvette with a layer thickness of 1 cm at a wavelength of 500-560 nm against a blank sample. Calculation of the concentration of total protein is carried out according to the calibration graph. The concentration of sodium and potassium is determined by a unified method of flame photometry. To do this, blood serum diluted with water is sprayed and in the form of tiny droplets with a stream of air enters the flame of a gas burner, to which potassium gives a faint red-violet, and sodium bright yellow. The color intensity is measured by a photocell. To calculate the concentrations of potassium and sodium, calibration solutions are used. The results are calculated according to the calibration graph. The concentration of calcium ions is determined by a unified method by color reaction with cresolphthalein complex. This reagent forms a red-violet complex with calcium in an alkaline medium, the color intensity of which is proportional to the concentration of calcium. 8-hydroxyquinoline, which binds metals that interfere with the determination of calcium concentration, is added to the reaction mixture.
Недостатки прототипа: существующий метод биохимического анализа недостаточно эффективный, требует применения химических реактивов и лабораторного оборудования, специально обученного медицинского персонала (лаборант), имеет продолжительность не менее 1 часа, предназначен для применения в условиях лечебно-профилактического учреждения и недостаточно экономически эффективен.Disadvantages of the prototype: the existing method of biochemical analysis is not effective enough, requires the use of chemical reagents and laboratory equipment, specially trained medical personnel (laboratory assistant), has a duration of at least 1 hour, is intended for use in a medical institution, and is not cost-effective.
Задачей создания изобретения является упрощение процесса и расширение показаний для применения способа.The objective of the invention is to simplify the process and expand the indications for applying the method.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, таких как способ диагностики концентрации глюкозы, общего белка и электролитов в сыворотке крови, при котором для исследования сыворотки крови применяют биполярный метод поличастотной электроимпедансометрии с определением модульного значения импеданса (|Z|) и фазового угла (φ) на частотах 20, 98, 1000, 5000, 10000, и 20000 Гц переменного электрического тока малой мощности с помощью программно-аппаратного комплекса, оснащенного программой для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», проводят измерение в микрокамере объемом 50 мкл, при этом программа автоматически рассчитывает концентрацию общего белка, глюкозы, хлоридов и двухвалентных ионов в сыворотке крови на основании решения системы математических уравнений, а результат отображается на дисплее и может быть распечатан на принтере.The problem is solved using the characteristics indicated in the claims, such as a method for diagnosing the concentration of glucose, total protein and electrolytes in blood serum, in which the bipolar method of polyfrequency electrical impedancemetry is used to study blood serum with the determination of the modular value of impedance (| Z |) and phase angle (φ) at frequencies of 20, 98, 1000, 5000, 10000, and 20,000 Hz of low-frequency alternating electric current using a hardware-software complex equipped with the BIA-lab Composite computer program, rovodyat measurement microchamber volume of 50 uL, and the program automatically calculates the concentration of total protein, glucose, chlorides and divalent ions in serum on the basis of solutions of the system of mathematical equations, and the result is displayed and can be printed on the printer.
Технический результат от выше перечисленной совокупности существенных признаков - повышение эффективности способа - за счет устранения необходимости в применении химических реактивов, уменьшение времени выполнения исследования, снижение себестоимости и расширение показаний для применения метода.The technical result of the above set of essential features - improving the efficiency of the method - by eliminating the need for the use of chemical reagents, reducing the time to complete the study, reducing costs and expanding the indications for applying the method.
Решение указанной задачи достигается путем измерения электрического импеданса сыворотки крови, помещенной в специальную микрокамеру, биполярным методом с применением поличастотного зондирования переменным электрическим током малой мощности. Компьютерная программа «БИА-лаб Композитум» (Свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ «БИА-лаб Композитум» №2012613493, 13 апреля 2012 г. Правообладатели: Мишланов Я.В., Мишланов В.Ю., Мишланова И.В., Мишланова С.Л. Авторы: Мишланов Я.В., Мишланов В.Ю., Мишланова И.В., Мишланова С.Л.) позволяет регистрировать две физические характеристики биоэлектрического импеданса: модульное значение импеданса (|Z|) и фазовый угол (φ) последовательно на 6 частотах: 20, 98, 1000, 5000, 10000 и 20000 Гц. На каждой частоте зондирующего переменного электрического тока записывается 576000 измерений анализируемых параметров, и компьютерная программа рассчитывает среднюю величину названных показателей на основании уравнений соответствия. Весь период измерения составляет 18 секунд.The solution to this problem is achieved by measuring the electrical impedance of blood serum placed in a special microchamber using the bipolar method using polyfrequency sounding with alternating electric current of low power. Computer program “BIA-Lab Composite” (Certificate of state registration of the computer program “BIA-lab Composite” No. 2012613493, April 13, 2012. Copyright: Mishlanov Y. V., Mishlanov V.Yu., Mishlanova I.V., Mishlanova SL Authors: Mishlanov Ya.V., Mishlanov V.Yu., Mishlanova IV, Mishlanova S.L.) allows to register two physical characteristics of bioelectric impedance: the modular value of impedance (| Z |) and phase angle (φ) sequentially at 6 frequencies: 20, 98, 1000, 5000, 10000 and 20,000 Hz. At each frequency of the probing alternating electric current, 576,000 measurements of the analyzed parameters are recorded, and a computer program calculates the average value of these indicators based on the equations of correspondence. The entire measurement period is 18 seconds.
Способ осуществляют следующим образом. Кровь для исследования берут из локтевой вены или пальца пациента. Выделяют сыворотку крови и 50 мкл ее вносят в микрокамеру прибора с помощью пипетки-дозатора. Электроды программно-аппаратного комплекса, например, «БИА-лаб Спиро» (Патент РФ №2487662, опубл. 20.07.13. МПК A61B 5/08) или другой (Патент РФ «Устройство для измерения импеданса биологических сред» №2462185 от 19.07.2011. МПК A61B 5/08, опубл. 27.09.12 г.) подключают к контактам микрокамеры, включают прибор в режиме посекундной визуализации результатов на частоте 20000 Гц, затем осуществляют запись результатов исследования последовательно на частотах 20, 98, 1000, 5000, 10000 и 20000 Гц. Общая продолжительность записи 18 секунд (программа автоматически меняет режимы регистрации биоэлектрического импеданса на 6 частотных диапазонах, записывая результаты измерений по 3 секунды на каждой частоте зондирующего переменного электрического тока, что соответствует 576000 измерениям анализируемых параметров). Результат записывается автоматически в электронную папку, названную по фамилии пациента. Общее время выполнения исследования не превышает 1 минуты.The method is as follows. Blood for examination is taken from the cubital vein or finger of the patient. Blood serum is isolated and 50 μl is added to the microchamber of the device using a pipette. Electrodes of a hardware-software complex, for example, “BIA-lab Spiro” (RF Patent No. 2487662, publ. 07/20/13. IPC A61B 5/08) or another (RF Patent “Device for measuring the impedance of biological media” No. 2462185 of 19.07. 2011. IPC A61B 5/08, publ. 09/27/12) connect to the microchamber contacts, turn on the device in the mode of per second visualization of the results at a frequency of 20,000 Hz, then record the results of the study sequentially at frequencies of 20, 98, 1000, 5000, 10000 and 20,000 Hz. The total recording time is 18 seconds (the program automatically changes the bioelectrical impedance recording modes at 6 frequency ranges, recording the measurement results for 3 seconds at each frequency of the probing alternating electric current, which corresponds to 576000 measurements of the analyzed parameters). The result is automatically recorded in an electronic folder named after the patient's last name. The total study time does not exceed 1 minute.
Диагностика концентрации общего белка, глюкозы, ионов калия и кальция в исследуемом образце сыворотки крови осуществляется в автоматическом режиме с помощью программы для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», и расчета концентрации по формулам, учитывающим величины модульного значения импеданса |Z| и фазового угла φ, полученные при зондировании сыворотки крови переменным электрическим током малой мощности на 6 частотах: 20, 98, 1000, 10000 и 20000 Гц.Diagnostics of the concentration of total protein, glucose, potassium and calcium ions in a blood serum sample is carried out automatically using the BIA-Lab Compositum computer program, and calculating the concentration using formulas that take into account the magnitude of the impedance | Z | and phase angle φ obtained by probing blood serum with an alternating electric current of low power at 6 frequencies: 20, 98, 1000, 10000 and 20,000 Hz.
Использованы следующие уравнения, соответствующие используемой измерительной камере. Для расчета концентрации глюкозы: Сгл=1,86*Exp(-0,058*f98), где Сгл - концентрация глюкозы в ммоль/л, f98 - величина угла φ на частоте зондирующего переменного электрического тока 98 Гц. Расчет концентрации общего белка проводился с применением формулы: Сб=171,8529*Exp(-0,85*(f10000/f20000)), где Сб - концентрация общего белка в г/л, f10000 - величина угла φ на частоте зондирующего переменного электрического тока 10000 Гц, f20000 - величина угла φ на частоте зондирующего переменного электрического тока 20000 Гц. Расчет концентрации ионов кальция проводился с применением формулы: ССа=-2,7667+1,4374*Log10(Z5000), где Сб - концентрация общего белка в ммоль/л, Z5000 - величина модульного значения |Z| на частоте зондирующего переменного электрического тока 5000 Гц. Расчет концентрации ионов калия проводился с применением формулы: СК=3,0793-0,009*(Z1000/f1000)-0,00001274*(Z1000/f1000)∧2, где СК - концентрация ионов калия в ммоль/л, Z1000 - величина |Z| на частоте зондирующего переменного электрического тока 1000 Гц, f1000 - величина угла φ на частоте зондирующего переменного электрического тока 1000 Гц.The following equations are used, corresponding to the measuring chamber used. To calculate the glucose concentration: Cgl = 1.86 * Exp (-0.058 * f98), where Cgl is the glucose concentration in mmol / l, f98 is the angle φ at the frequency of the probing alternating electric current 98 Hz. The concentration of the total protein was calculated using the formula: Sb = 171.8529 * Exp (-0.85 * (f10000 / f20000)), where Sb is the concentration of the total protein in g / l, f10000 is the angle φ at the frequency of the probing alternating electric current 10000 Hz, f20000 - the value of the angle φ at the frequency of the probing alternating electric current of 20,000 Hz. Calculation of the concentration of calcium ions was carried out using the formula: CCa = -2.7667 + 1.4374 * Log10 (Z5000), where Sat is the concentration of total protein in mmol / l, Z5000 is the magnitude of the modular value | Z | at a frequency of a probing alternating electric current of 5000 Hz. The calculation of the concentration of potassium ions was carried out using the formula: CK = 3.0793-0.009 * (Z1000 / f1000) -0.00001274 * (Z1000 / f1000) ∧ 2, where CK is the concentration of potassium ions in mmol / l, Z1000 is the value | Z | at the frequency of the probing alternating electric current of 1000 Hz, f1000 is the value of the angle φ at the frequency of the probing alternating electric current of 1000 Hz.
Погрешность метода для определения концентрации глюкозы не превышает 0,5 ммоль/л, для определения концентрации общего белка - не более 10 г/л, для определения концентрации ионов калия - не более 0,5 ммоль/л, кальция - не более 0,3 ммоль/л.The error of the method for determining the concentration of glucose does not exceed 0.5 mmol / l, for determining the concentration of total protein - not more than 10 g / l, for determining the concentration of potassium ions - not more than 0.5 mmol / l, calcium - not more than 0.3 mmol / l.
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
Пациент Б., 51 год, диагноз: множественная миелома, диффузно очаговая форма, вариант G.Patient B., 51 years old, diagnosis: multiple myeloma, diffuse focal form, option G.
Концентрация общего белка в сыворотке крови, определенная методом, составляет 93,1 г/л. Концентрация глюкозы в сыворотке крови, определенная методом, составляет 6,0 ммоль/л. Концентрация ионов калия составляет 4,5 ммоль/л. Концентрация ионов кальция составляет 2,36 ммоль/л.The concentration of total protein in serum determined by the method is 93.1 g / l. The concentration of glucose in serum determined by the method is 6.0 mmol / L. The concentration of potassium ions is 4.5 mmol / L. The concentration of calcium ions is 2.36 mmol / L.
Методом поличастотного электроимпедансного анализа с помощью программно-аппаратного комплекса, оснащенного программой для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», определены концентрации: белка 86,5 ммоль/л, глюкозы 5,6 ммоль/л, калия - 4,7 ммоль/л, сульфатов 2,3 ммоль/л.By the method of polyfrequency electrical impedance analysis using a hardware-software complex equipped with a BIA-Lab Composite computer program, the concentrations were determined: protein 86.5 mmol / l, glucose 5.6 mmol / l, potassium - 4.7 mmol / l, sulfates 2.3 mmol / L.
Представленный пример демонстрирует высокую точность применения поличастотного электроимпедансного анализа в случае диагностики концентрации общего белка, глюкозы, ионов калия и кальция в сыворотке крови в клинической практике.The presented example demonstrates the high accuracy of using polyfrequency electrical impedance analysis in the case of diagnosing the concentration of total protein, glucose, potassium and calcium ions in blood serum in clinical practice.
Пример 2.Example 2
Пациент К., 60 лет. Диагноз: Сахарный диабет, тип 2, течение средней тяжести, некомпенсированный. Осложнения: Микро- и макроангиопатия, липодистрофия печени, синдром диабетической стопы. ХАН 1 ст.Patient K., 60 years old. Diagnosis: Type 2 diabetes mellitus, moderate course, uncompensated. Complications: Micro and macroangiopathy, liver lipodystrophy, diabetic foot syndrome. KHAN 1 tbsp.
Концентрация глюкозы в сыворотке крови, определенная методом, составляет 12,8 ммоль/л. Методом поличастотного электроимпедансного анализа с помощью программно-аппаратного комплекса, оснащенного программой для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», определена концентрация глюкозы 13,0 ммоль/л.The concentration of glucose in blood serum, determined by the method, is 12.8 mmol / L. The method of polyfrequency electrical impedance analysis using a hardware-software complex equipped with the BIA-lab Composite computer program determined the glucose concentration of 13.0 mmol / l.
Представленный пример демонстрирует высокую точность применения поличастотного электроимпедансного анализа в случае диагностики концентрации глюкозы в сыворотке крови больного сахарным диабетом в состоянии декомпенсации углеводного обмена и превышении нормального диапазона концентрации глюкозы в крови.The presented example demonstrates the high accuracy of the use of polyfrequency electrical impedance analysis in the case of diagnosing the concentration of glucose in the blood serum of a patient with diabetes mellitus in a state of decompensation of carbohydrate metabolism and exceeding the normal range of glucose concentration in the blood.
Пример 3.Example 3
Пациентка К., 29 лет. Диагноз: Сахарный диабет, тип 2, течение средней тяжести, некомпенсированный. Осложнения: Микро- и макроангиопатия, липодистрофия печени, ретинопатия 1 ст. Гипогликемическое состояние на фоне алкогольного опьянения легкой степени. Конкурирующий диагноз: Пневмония, очаговая, в нижних долях справа и слева, не тяжелое течение. ОДН 1 ст.Patient K., 29 years old. Diagnosis: Type 2 diabetes mellitus, moderate course, uncompensated. Complications: Micro and macroangiopathy, liver lipodystrophy, retinopathy 1 tbsp. Hypoglycemic state against the background of mild alcohol intoxication. Competing diagnosis: Pneumonia, focal, in the lower lobes of the right and left, not a severe course. ONE 1 tbsp.
Концентрация глюкозы в сыворотке крови, определенная методом, составляет 2,3 ммоль/л. Методом поличастотного электроимпедансного анализа с помощью программно-аппаратного комплекса, оснащенного программой для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», определена концентрация глюкозы 2,7 ммоль/л.The concentration of glucose in serum determined by the method is 2.3 mmol / L. The method of polyfrequency electrical impedance analysis using a hardware-software complex equipped with a BIA-lab Composite computer program determined a glucose concentration of 2.7 mmol / l.
Представленный пример демонстрирует высокую точность применения поличастотного электроимпедансного анализа в случае диагностики концентрации глюкозы в сыворотке крови больного сахарным диабетом в состоянии декомпенсации углеводного обмена и снижении концентрации глюкозы в крови.The presented example demonstrates the high accuracy of the use of polyfrequency electrical impedance analysis in the case of diagnosing the concentration of glucose in the blood serum of a patient with diabetes mellitus in a state of decompensation of carbohydrate metabolism and a decrease in glucose concentration in the blood.
Предлагаемый способ отличается от известного следующими признаками. В предлагаемом способе используется определение электрического импеданса сыворотки крови в специальной микрокамере объемом 50 мкл в режиме поличастотного анализа, что позволяет определить концентрацию общего белка, глюкозы и электролитов на основании математического решения системы уравнений, составленных по результатам экспериментальных исследований.The proposed method differs from the known following features. The proposed method uses the determination of the electrical impedance of blood serum in a special microchamber with a volume of 50 μl in the multi-frequency analysis mode, which allows you to determine the concentration of total protein, glucose and electrolytes based on the mathematical solution of a system of equations compiled from experimental studies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104647/15A RU2548778C1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Diagnostic technique for blood serum glucose, total protein and electrolytes by multi-frequency impedance analysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104647/15A RU2548778C1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Diagnostic technique for blood serum glucose, total protein and electrolytes by multi-frequency impedance analysis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2548778C1 true RU2548778C1 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014104647/15A RU2548778C1 (en) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | Diagnostic technique for blood serum glucose, total protein and electrolytes by multi-frequency impedance analysis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2548778C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2049991C1 (en) * | 1992-06-25 | 1995-12-10 | Гиндилис Андрей Львович | Method and active member for detecting metabolites in biological fluids |
| EA001007B1 (en) * | 1996-04-15 | 2000-08-28 | Солид Стейт Фармс, Инк. | Improving radio frequency spectral analysis for in vitro or in vivo environments |
| RU2230485C2 (en) * | 2001-05-29 | 2004-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" | Method for determination of blood glucose concentration in humans |
| RU2262890C2 (en) * | 2000-02-02 | 2005-10-27 | Лайфскен, Инк. | Electrochemical method and devices usable for determining concentration of substances under study with correction on hematocrit number |
| RU2342071C2 (en) * | 2007-01-29 | 2008-12-27 | Игорь Алексеевич Новиков | Method of glucose concentration definition in human blood |
-
2014
- 2014-02-10 RU RU2014104647/15A patent/RU2548778C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2049991C1 (en) * | 1992-06-25 | 1995-12-10 | Гиндилис Андрей Львович | Method and active member for detecting metabolites in biological fluids |
| EA001007B1 (en) * | 1996-04-15 | 2000-08-28 | Солид Стейт Фармс, Инк. | Improving radio frequency spectral analysis for in vitro or in vivo environments |
| RU2262890C2 (en) * | 2000-02-02 | 2005-10-27 | Лайфскен, Инк. | Electrochemical method and devices usable for determining concentration of substances under study with correction on hematocrit number |
| RU2230485C2 (en) * | 2001-05-29 | 2004-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" | Method for determination of blood glucose concentration in humans |
| RU2342071C2 (en) * | 2007-01-29 | 2008-12-27 | Игорь Алексеевич Новиков | Method of glucose concentration definition in human blood |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В.В. Лабораторные методы: справочник, М, Медицина, . 1987, с. 175, 232-233, 261-265. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12178575B2 (en) | Systems and methods for the detection and quantification of ammonia and ammonium in fluids | |
| Ou-Yang et al. | Detecting and imaging of γ-glutamytranspeptidase activity in serum, live cells, and pathological tissues with a high signal-stability probe by releasing a precipitating fluorochrome | |
| Chen et al. | A fast, highly sensitive and selective assay of iodide ions with single-stranded DNA-templated copper nanoparticles as a fluorescent probe for its application in Kunming mice samples | |
| Song et al. | Early diagnostic imaging of pneumonia with an ultra-sensitive two-photon near-infrared fluorescent probe | |
| Shang et al. | A turn-on fluorescent strategy for alkaline phosphatase detection based on enzyme-assisted signal amplification | |
| RU2548778C1 (en) | Diagnostic technique for blood serum glucose, total protein and electrolytes by multi-frequency impedance analysis | |
| US10371707B1 (en) | System and methods for bilirubin analysis | |
| CN101477059A (en) | Method for rapidly detecting inorganic phosphorus in water solution | |
| Leelasattarathkul et al. | A gold nanomaterial-integrated distance-based analytical device for uric acid quantification in human urine samples | |
| CN108486090A (en) | A kind of serum inorganic phosphorus that stability is strong (enzyme process) detection kit | |
| Chamaraja et al. | Enzymatic method and its validation for the micromolar assay of glucose in human serum samples | |
| CN102747134A (en) | 5'-ribonucleotide hydrolytic enzyme detection kit and preparation method thereof | |
| Shi et al. | Visual detection of glucose by hydrogen peroxide test strips | |
| JP2022019626A (en) | System and method for determining parameter relevant to health condition of liver of subject | |
| El-Shahawi et al. | Spectrofluorimetric method for measuring the activity of the enzyme α-l-fucosidase using the ion associate of 2-chloro-4-nitro phenol–rhodamine-B | |
| Santonocito et al. | A Fluorescent Sensor Array for Rapid and Facile Point-of-Care Creatinine Detection in Saliva | |
| CN110398469A (en) | It is a kind of for determining the reaction solution and method of body fluid glucose level | |
| CN101709325B (en) | Kit adapted to scaling Method for measuring activity of 5'-nucleotidase | |
| RU2459210C1 (en) | Diagnostic technique for atopic dermatitis in children | |
| Harpaz | Point-of-care optical biosensor platforms for stroke diagnostics with blood-based biomarkers | |
| He et al. | Metal-to-ligand charge-transfer-based visual detection of alkaline phosphatase activity | |
| Guo et al. | Instrument-free dual-mode biosensor for alkaline phosphatase detection based on glucometer and smartphone | |
| JP2011007717A (en) | Measuring device and measuring apparatus | |
| EP3397971B1 (en) | Method for determining the quantity of an hba1c in a blood sample | |
| RU2548751C2 (en) | Method of zinc cation concentration determination in blood serum together with zinc and copper cation ratio determination in same sample |