[go: up one dir, main page]

RU2722825C1 - Устройство для диагностики состояния гемостаза - Google Patents

Устройство для диагностики состояния гемостаза Download PDF

Info

Publication number
RU2722825C1
RU2722825C1 RU2019140800A RU2019140800A RU2722825C1 RU 2722825 C1 RU2722825 C1 RU 2722825C1 RU 2019140800 A RU2019140800 A RU 2019140800A RU 2019140800 A RU2019140800 A RU 2019140800A RU 2722825 C1 RU2722825 C1 RU 2722825C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
control unit
thin cylindrical
blood
capillary
Prior art date
Application number
RU2019140800A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Борисович Катасонов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья"
Priority to RU2019140800A priority Critical patent/RU2722825C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722825C1 publication Critical patent/RU2722825C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49Blood

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицинской техники. Устройство содержит термостатируемую камеру с узлом термостабилизации, внутри которой размещена емкость под порцию исследуемой крови с нанесенным на внутреннюю боковую поверхность емкости активатором свертывания. Указанная емкость выполнена в виде размещенного в направляющем канале тонкого цилиндрического капилляра из оптически прозрачного материала с обеспечением возможности капиллярного самовсасывания крови в количество 10-20 мкл. В направляющем канале выполнена расположенная на одной продольной осевой линии с тонким цилиндрическим капилляром светоинтегрирующая полость в виде сферы с зеркальной отражающей поверхностью. Устройство содержит модуль освещения, выполненный с обеспечением возможности формирования входящего в торец полости емкости светового потока в форме конуса. Оно содержит также узел регистрации, связанный со снабженным блоком питания блоком управления. Узел регистрации выполнен в виде аналогового фотодатчика рассеянного света, соединенного с подключенным к соответствующему входу блока управления модулем линеаризации. К выходу блока управления подключен введенный в устройство модуль беспроводной передачи данных. Достигается высокая эксплуатационная эффективность. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области медицинской техники и может использоваться в устройствах исследования состояния системы гемостаза.
Гемостаз представляет собой сложную биологическую систему, основной функцией которой является остановка кровотечений путем поддержания структурной целостности стенок кровеносных сосудов и достаточно быстрого их тромбирования при повреждениях и сохранении жидкого состава крови. У здорового человека при порезе кровь быстро затягивает ранку, образуя фибриновый сгусток. Однако происходит это строго локально в зоне пореза, в цельной же крови тромбов не возникает, что обусловлено динамическим равновесием между свертывающей и антисвертывающей звеньями гемостаза в норме. При преобладании одного из этих звеньев будет происходить либо склонность к тромбообразованию либо к повышенной кровоточивости и кровоизлияниям. Дисбаланс этих систем является ключевым в патогенезе инфарктов и инсультов. Для профилактики этих острых и смертельно опасных заболеваний требуется мониторинг параметров гемостаза.
Известно устройство «КоагуЧекС» для экспресс-анализа свертываемости крови (Сидельникова В.И., Лифшиц В.М. Внелабораторная экспресс-диагностика. Справочник. М., «Триада-Х», 2004, с. 36-37). Это устройство представляет собой автономный коагулометр для определения протромбированного времени, для чего используются тест-полоски, содержащие ферромагнитные частицы и активатор свертывания. При нанесении капли крови на такую тест-полоску запускается реакция тромбообразования Ферромагнитные частицы возбуждаются переменным электромагнитным полем и служат индикатором вязкости окружающей среды. В момент образования фибринового сгустка подвижность этих частиц резко падает, что сразу фиксируется трансмиссионным фотометром и позволяет рассчитать протромбиновый индекс. Это устройство позволяет оперативно контролировать активность свертывающей системы, но оно не обеспечивает высокую точность контроля и дает возможность контроля только одного звена гемостаза, не самого информативного, что является существенным недостатком устройства.
Известно устройство для исследования пространственного свертывания крови и ее компонентов, содержащее снабженную окном для видеосъемки заполненную жидкостью термостатируемую камеру с узлом термостабилизации, внутри которой размещена емкость под исследуемый образец крови, светодиоды и регистрирующий модуль с цифровой видеокамерой, при этом в качестве емкости использована кювета с вставкой, на которую нанесен активатор, в состав устройства входит также компьютер (RU 2395812 С2). Видеокамера фиксирует растущий фибриновый слой, что позволяет напрямую оценить толщину фибриновой пленки в разные моменты времени. Получаемая кинетическая кривая содержит ряд параметров, которые позволяют оценить состояние системы гемостаза. Однако это устройство громоздко, сложно по конструкции и в эксплуатации, в том числе в связи проблемой флотирующих пузырьков воздуха в термостатируемой камере, что создает помехи видеонаблюдению и требует периодической чистки внутренней полости камеры. Поскольку устройство предназначено для работы с плазмой крови, что недостаточно физиологично, достоверность окончательного диагноза невысока. Устройство может эксплуатироваться только в специализированной лаборатории и требует значительного энергопотребления, что сильно ограничивает его возможности. Набор получаемых выходных параметров излишне информативен, поскольку для выбора правильной стратегии лечения в большинстве случаев достаточно определить имеет место гипер- или гипокоагуляционное состояние крови. Поэтому это устройство малоэффективно при эксплуатации в различных реальных условиях.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является устройство для диагностики состояния гемостаза, содержащее термостатируемую камеру с узлом термостабилизации, внутри которой размещена емкость под порцию исследуемой крови с нанесенным на внутреннюю боковую поверхность емкости активатором свертывания, модуль освещения, выполненный с обеспечением возможности формирования входящего в торец полости емкости светового потока в форме конуса, и узел регистрации, связанный со снабженным блоком питания блоком управления (RU 2682883 С1, 2019). Емкость под порцию исследуемой крови представляет собой планшет с лунками, при этом дно выполнено плоским и прозрачным. Узел регистрации в устройстве включает видеокамеру и размещен под лунками планшета с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Модуль освещения включает узел круговой подсветки донышка лунки и содержит диск с центральным отверстием и концентрично установленными на нем светодиодами.
Это устройство позволяет получить количественные и качественные характеристики роста фибринового сгустка и его лизиса, однако оно сложно по конструкции и в эксплуатации и не может использоваться вне специализированной лаборатории, т.е. имеет ограниченные возможности. Поэтому это устройство обладает недостаточно высокой эксплуатационной эффективностью.
Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании устройства для диагностики состояния гемостаза, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении эксплуатационной эффективности устройства для диагностики состояния гемостаза, в том числе за счет обеспечения возможности его внелабораторного использования и упрощения эксплуатации.
Это достигается тем, что в устройстве для диагностики состояния гемостаза, содержащем термостатируемую камеру с узлом термостабилизации, внутри которой размещена емкость под порцию исследуемой крови с нанесенным на внутреннюю боковую поверхность емкости активатором свертывания, модуль освещения, выполненный с обеспечением возможности формирования входящего в торец полости емкости светового потока в форме конуса, и узел регистрации, связанный со снабженным блоком питания блоком управления, емкость выполнена в виде размещенного в направляющем канале тонкого цилиндрического капилляра из оптически прозрачного материала с обеспечением возможности капиллярного самовсасывания крови в количество 10-20 мкл, при этом в направляющем канале выполнена расположенная на одной продольной осевой линии с тонким цилиндрическим капилляром светоинтегрирующая полость в виде сферы с зеркальной отражающей поверхностью, узел регистрации выполнен в виде аналогового фотодатчика рассеянного света, соединенного с подключенным к соответствующему входу блока управления модулем линеаризации, а к выходу блока управления подключен введенный в устройство модуль беспроводной передачи данных. Внутренний диаметр тонкого цилиндрического капилляра может быть выбран в пределах от 0,5 до 1,5 мм. Модуль линеаризации может быть выполнен в виде экспоненциального усилителя сигнала аналогового фотодатчика рассеянного света. Модуль беспроводной передачи данных может быть выполнен в виде модуля Wi-Fi с обеспечением возможности связи с приемо-передающим устройством оператора.
Достижение указанного технического результата обеспечивается всей совокупностью существенных признаков, представленной в формуле изобретения, каждый признак которой необходим, а вместе они достаточны для решения указанной технической проблемы и указанного технического результата.
На фиг. 1 показана структурная блок-схема устройства для диагностики состояния гемостаза. Фиг. 2 поясняет конструкцию модуля освещения, контактирующего с нижним торцом тонкого цилиндрического капилляра.
Устройство для диагностики состояния гемостаза содержит термостатируемую камеру 1 воздушного типа с узлом термостабилизации, который преимущественно включает тепловой насос 2 и термодатчик 3. Внутри термостатируемой камеры 1 размещена емкость под порцию 4 исследуемой крови, выполненная в виде размещенного в направляющем канале 5 тонкого цилиндрического капилляра 6 из оптически прозрачного материала (стекла или пластмассы) с обеспечением возможности самовсасывания крови в количестве 10-20 мкл (например, компании Sente-Lab). Внутренний диаметр тонкого цилиндрического капилляра 6 составляет, например, от 0,5 до 1,5 мм. На внутренней боковой поверхности тонкого цилиндрического капилляра 6 нанесен активатор 7 свертывания, преимущественно в виде монослоя тромбопластина или коллагена (на фиг. 1 не показан). На своем нижнем торце тонкий цилиндрический капилляр 6 преимущественно снабжен пломбой 8, выполненной преимущественно из пластичной и химически инертной оптически прозрачной или непрозрачной пластиковой массы с обеспечением возможности герметичного запечатывания его нижнего торца. В направляющем канале 5 выполнена расположенная на одной продольной осевой линии с тонким цилиндрическим капилляром 6 светоинтегрирующая полость 9 в виде сферы с зеркальной отражающей поверхностью. Устройство содержит также модуль 10 освещения, выполненный с обеспечением возможности формирования входящего в торец полости тонкого цилиндрического капилляра 6 светового потока в форме конуса, угол раскрытия которого составляет преимущественно от 45 до 60 градусов. Модуль 10 освещения преимущественно включает оптически прозрачный суппорт 11, диафрагму 12, фокусирующую линзу 13 и точечный источник 14 света. Точечный источник 14 света выполнен преимущественно на основе светодиода голубого или зеленого свечения с длиной волны 425-560 нм. Устройство содержит также узел регистрации, выполненный в виде аналогового фотодатчика 15 рассеянного светового потока, соединенного с подключенным к соответствующему входу блока 16 управления модулем 17 линеаризации, который выполнен, например, в виде экспоненциального (антилогарифмического) усилителя сигнала. Аналоговый фотодатчик 15 рассеянного света выполнен преимущественно с максимальной чувствительностью в области полосы поглощения гемоглобина (425-560 нм). К выходу блока 16 управления подключен введенный в устройство модуль 18 беспроводной передачи данных, который выполнен, например, в виде модуля Wi-Fi с обеспечением возможности связи с приемо-передающим устройством оператора. Блок 16 управления снабжен блоком 19 питания, выполненным преимущественно в виде автономного источника питания (аккумулятора или щелочного элемента электропитания). Устройство снабжено корпусом 20 с откидной крышкой 21, выполненными преимущественно из пластмассы, и имеет небольшие габариты, преимущественно 50×100×100 мм.
Устройство работает следующим образом. Оператор включает устройство и ожидает полного прогрева термостатируемой камеры 1. Готовность к работе устройства может определяться преимущественно по звуковому сигналу сигнализатора (на чертежах не показан), связанному с термодатчиком 3. Торцом тонкого цилиндрического капилляра 6 касаются образца крови, при этом за счет капиллярного эффекта происходит его самозаполнение порцией 4 исследуемой крови примерно на половину его длинны. Для проведения анализа достаточно 10-25 мкл крови, что установлено экспериментально. Нижний (принимающий) торец тонкого цилиндрического капилляра 6 немедленно запечатывают пломбой 8. Запечатанный тонкий цилиндрический капилляр 6 помещают в устройство в направляющий канал 5 и немедленно закрывают откидную крышку 21, что является сигналом для начала измерения. Нанесенный на внутреннюю поверхность тонкого цилиндрического капилляра 6 активатор 7 свертывания запускает реакцию тромбообразования с образованием фибриновой пленки, при этом цилиндрическая форма капилляра 6 обеспечивает рост фибриновой пленки от его периферии к центру. Образующаяся фибриновая пленка частично отражает возбуждающий световой поток. При этом чем толще фибриновая пленка, тем выше интенсивность рассеянного светового потока. Наличие светоинтегрирующей полости 9 с аналоговым фотодатчиком 15 рассеянного светового потока позволяет количественно определить интегральную интенсивность рассеянного светового потока. Эта зависимость нелинейна, а светоинтегрирующая полость 9 делает ее близкой к логарифмической. Размещение светоинтегрирующей полости 9 на одной продольной осевой линии с тонким цилиндрическим капилляром 6 обеспечивает полный возврат испускаемого с его внешней поверхности светового потока обратно в него. Радиальный ввод возбуждающего светового потока в форме конуса в торец оптически прозрачного тонкого цилиндрического капилляра 6 обеспечивает полное внутреннее отражение только на границе капилляр-воздух, но не капилляр-жидкая фаза. Модуль линеаризации 17 обеспечивает линеаризацию сигнала с аналогового фотодатчика 5 рассеянного светового потока. Это повышает точность измерения и позволяет соотнести получаемые параметры гемостаза с параметрами, получаемыми в иных устройствах, например, в устройствах, использующих принцип прямого определения толщины фибриновой пленки с использованием видеокамеры. Определение толщины фибриновой пленки производится расчетным путем блоком 16 управления на основе математической модели светорассеяния на ней. После завершения измерения блок управления 16 формирует сигнал с результатами измерения, который посредством модуля 18 беспроводной связи передается на приемный модуль, преимущественно смартфон, оператора. Таким образом обеспечивается количественное определение (измерение) радиальной толщины фибриновой пленки в тонком цилиндрическом капилляре 6, что позволяет выявить основной параметр гемостаза - гипер- или гипокоагуляционное состояние исследуемой крови.
Устройство для диагностики состояния гемостаза обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с аналогичными известными. Оно является автономным и может эксплуатироваться вне лабораторных условий, не требуя соответствующего лабораторного оснащения, т.е. относится к устройствам внелабораторной диагностики (point-of-care testing). Оно просто и надежно в эксплуатации, позволяет с высокой оперативностью диагностировать состояние гемостаза, что особенно важно при неотложных состояниях. Основными областями его применения являются выездные бригады скорой помощи, приемные отделения стационаров, блоки интенсивной терапии, амбулатории и фельдшерский пункты в сельской местности, кабинеты доврачебного контроля, санатории, семейные врачи.

Claims (4)

1. Устройство для диагностики состояния гемостаза, содержащее термостатируемую камеру с узлом термостабилизации, внутри которой размещена емкость под порцию исследуемой крови с нанесенным на внутреннюю боковую поверхность емкости активатором свертывания, модуль освещения, выполненный с обеспечением возможности формирования входящего в торец полости емкости светового потока в форме конуса, и узел регистрации, связанный со снабженным блоком питания блоком управления, отличающееся тем, что емкость выполнена в виде размещенного в направляющем канале тонкого цилиндрического капилляра из оптически прозрачного материала с обеспечением возможности капиллярного самовсасывания крови в количество 10-20 мкл, при этом в направляющем канале выполнена расположенная на одной продольной осевой линии с тонким цилиндрическим капилляром светоинтегрирующая полость в виде сферы с зеркальной отражающей поверхностью, узел регистрации выполнен в виде аналогового фотодатчика рассеянного света, соединенного с подключенным к соответствующему входу блока управления модулем линеаризации, а к выходу блока управления подключен введенный в устройство модуль беспроводной передачи данных.
2. Устройство для диагностики по п. 1, отличающееся тем, что внутренний диаметр тонкого цилиндрического капилляра выбран в пределах от 0,5 до 1,5 мм.
3. Устройство для диагностики по п. 1, отличающееся тем, что модуль линеаризации выполнен в виде экспоненциального усилителя сигнала аналогового фотодатчика рассеянного света.
4. Устройство для диагностики по п. 1, отличающееся тем, что модуль беспроводной передачи данных выполнен в виде модуля Wi-Fi с обеспечением возможности связи с приемо-передающим устройством оператора.
RU2019140800A 2019-12-10 2019-12-10 Устройство для диагностики состояния гемостаза RU2722825C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019140800A RU2722825C1 (ru) 2019-12-10 2019-12-10 Устройство для диагностики состояния гемостаза

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019140800A RU2722825C1 (ru) 2019-12-10 2019-12-10 Устройство для диагностики состояния гемостаза

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722825C1 true RU2722825C1 (ru) 2020-06-04

Family

ID=71067656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019140800A RU2722825C1 (ru) 2019-12-10 2019-12-10 Устройство для диагностики состояния гемостаза

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722825C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779368C1 (ru) * 2022-01-17 2022-09-06 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Устройство для измерения параметров гемостаза

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5591403A (en) * 1994-10-21 1997-01-07 International Technidyne Corporation Portable prothrombin time test apparatus and associated method of performing a prothrombin time test
RU2395812C2 (ru) * 2008-11-14 2010-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские инновации" Устройство для исследования пространственного свертывания крови и ее компонентов
RU2452936C2 (ru) * 2010-06-25 2012-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Отечественные Медицинские Технологии" Анализатор для автоматического определения показателей гемостаза
US20160377577A1 (en) * 2011-05-19 2016-12-29 Hemosonics Llc Portable hemostasis analyzer
US20170146516A1 (en) * 2003-04-24 2017-05-25 Coramed Technologies, Llc Resonant Frequency Hemostasis Analyzer
RU175737U1 (ru) * 2017-06-16 2017-12-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) Портативный анализатор для определения показателей гемостаза в крови человека
RU2673745C1 (ru) * 2018-04-02 2018-11-29 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Прибор для биологических исследований
RU2682883C1 (ru) * 2018-04-02 2019-03-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Устройство для исследования пространственного свертывания крови и ее компонентов

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5591403A (en) * 1994-10-21 1997-01-07 International Technidyne Corporation Portable prothrombin time test apparatus and associated method of performing a prothrombin time test
US20170146516A1 (en) * 2003-04-24 2017-05-25 Coramed Technologies, Llc Resonant Frequency Hemostasis Analyzer
RU2395812C2 (ru) * 2008-11-14 2010-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские инновации" Устройство для исследования пространственного свертывания крови и ее компонентов
RU2452936C2 (ru) * 2010-06-25 2012-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Отечественные Медицинские Технологии" Анализатор для автоматического определения показателей гемостаза
US20160377577A1 (en) * 2011-05-19 2016-12-29 Hemosonics Llc Portable hemostasis analyzer
RU175737U1 (ru) * 2017-06-16 2017-12-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) Портативный анализатор для определения показателей гемостаза в крови человека
RU2673745C1 (ru) * 2018-04-02 2018-11-29 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Прибор для биологических исследований
RU2682883C1 (ru) * 2018-04-02 2019-03-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Устройство для исследования пространственного свертывания крови и ее компонентов

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779368C1 (ru) * 2022-01-17 2022-09-06 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Устройство для измерения параметров гемостаза
RU2797639C1 (ru) * 2023-02-14 2023-06-07 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр психического здоровья" Устройство для определения реологических свойств крови

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9500639B2 (en) Low-volume coagulation assay
JP6611844B2 (ja) 前立腺癌のリスク及び前立腺容積を予測する方法及び装置
US8460938B2 (en) Blood viscosity analysis
AU2001271975B2 (en) Method and apparatus for detecting the presence of a fluid on a test strip
JP5592144B2 (ja) 凝固活性測定装置および測定方法
CN111912771B (zh) 一种免疫检测联合白细胞计数的同步检测装置及其检测方法
JP2019528430A (ja) 生体試料分析システム、構成要素、およびその方法
US20200239827A1 (en) Erythrocyte monitoring device
CA2928954C (en) Portable coagulation monitoring devices, systems, and methods
JP2023062001A (ja) セキュリティを備えた診断検査アッセイおよび関連デバイス、ならびにそれらの使用方法
RU2722825C1 (ru) Устройство для диагностики состояния гемостаза
JP2020073885A (ja) 前立腺癌のリスク及び前立腺容積を予測する方法及び装置
KR102511907B1 (ko) 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법
EP3385738A1 (en) Testing apparatus and control method therefor
RU224452U1 (ru) Оптический анализатор для определения агрегации тромбоцитов в крови
US20200033260A1 (en) Coagulation and aggregation refracted light indexing device and method
US20160287146A1 (en) Medical Monitoring Optical Computing Device