Способ определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в области лабораторной клинической диагностики. Способ включает смешивание исследуемой пробы крови с антикоагулянтом, забор полученного раствора крови с антикоагулянтом в капилляр, размещение его вертикально, с последующим измерением за равные промежутки времени высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов. При этом раствор крови с антикоагулянтом разливают с помощью автоматического дозатора в гематокритный капилляр, нижний конец которого герметично закупоривают, размещают капилляр вертикально в гнездо центрифуги и осуществляют измерение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, в режиме вращения центрифуги с угловой скоростью не более 50 об/мин через равные промежутки времени в течение заданного временного интервала, по полученным данным определяют максимальную величину оседания эритроцитов и строят график динамики оседания эритроцитов. Устройство содержит гнезда для вертикального размещения капилляров с исследуемой дозой крови и средства для измерения в исследуемой дозе крови высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, а также центрифугу, включающую съемный ротор, установленный горизонтально на оси двигателя, и блок управления двигателем с возможностью обеспечения работы центрифуги в шаговом режиме и в режиме непрерывного вращения. Причем ротор снабжен по периметру гнездами для размещения капилляров в количестве не менее 90, а в качестве капилляров используют гематокритные капилляры. Техническим результатом является повышение надежности результатов определения динамики изменений СОЭ. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к автоматизации лабораторных клинических методов исследования. Изобретение может быть использовано в области лабораторной клинической диагностики при проведении массовых обследований пациентов или при большом числе схожих анализов, проводимых при индивидуальном обследовании.

В настоящее время в клинической лабораторной практике показатель скорость оседания эритроцитов (СОЭ) широко используется как неспецифический тест при самых различных заболеваниях, а также в исследовательских целях при работе с токсическими веществами и фармацевтическими агентами in vitro.

Наиболее распространенным способом определения скорости оседания эритроцитов (СОЭ) является способ определение скорости оседания эритроцитов по Панченкову. Специальную капиллярную трубку (пипетку), предварительно промытую раствором антикоагулянта, заполняют смесью крови с антикоагулянтом и ставят в специальный штатив. Через 1 час отсчитывают по делениям на капиллярной пипетке величину освободившегося от эритроцитов столбика плазмы. В другом варианте проводят фракционное исследование (по Фридману): за 2 часа делают два отсчета показаний и результаты сравнивают для получения “индекса оседания эритроцитов” Недостатками данных способов, особенно при большом объеме исследований, являются трудоемкая процедура отмывания капиллярной пипетки, необходимость заполнения ее сравнительно большим количеством крови (до 0,2 мл), а также не монотонность динамики оседания, часто приводящая к недостаточной воспроизводимости результатов вследствие зависимости скорости оседания от совокупности случайных факторов, основным из которых является образование случайных локальных сгущений крови внутри капилляра в процессе оседания эритроцитов.

Было признано, что единичное измерение в течение часа или двух часов после помещения образца крови в трубку, дающее только усредненное значение, является недостаточным. Так, часто значение СОЭ больных оказывается в пределах нормы и напротив, значение СОЭ людей без видимых патологий могут лежать за ее пределами. В связи с этим повышение информативности теста является крайне желательным.

В последнее время в медицине и в биологии все больше внимания стали уделять динамическим характеристикам СОЭ.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов, включающий смешивание исследуемой пробы крови с антикоагулянтом, забор полученного раствора крови с антикоагулянтом в стандартный капилляр, размещение его вертикально, с последующим измерением за равные промежутки времени высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов (см. RU 2128945 С1, 20.04.1999).

Наиболее близким аналогом устройства является устройство для реализации известного способа определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов. Известное устройство для определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов содержит гнездо для вертикального размещения трубки с исследуемой дозой крови и средства для измерения высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов (см. RU 2128945 С1, 20.04.1999).

Известный способ определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов и устройство для его реализации также не позволяют обеспечить монотонность динамики оседания эритроцитов, вследствие чего существует возможность недостаточной воспроизводимости результатов изменений.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности результатов определения динамики изменений СОЭ, особенно для случаев измерения при тестировании in vitro различных веществ и препаратов, возможность ускорения оседания эритроцитов для определения максимальной величины оседания в относительно короткие сроки, уменьшение объема необходимой для исследования крови, а также снижение трудозатрат путем повышения технологичности серийных измерений путем использования разовых капилляров.

Это достигается тем, что в способе определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов, включающем смешивание исследуемой пробы крови с антикоагулянтом, забор полученного раствора крови с антикоагулянтом в капилляр, размещение его вертикально с последующим измерением через равные промежутки времени высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, раствор крови с антикоагулянтом разливают с помощью автоматического дозатора в гематокритный капилляр, нижний конец которого герметично закупоривают, размещают вертикально капилляр в гнездо центрифуги, а измерение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, осуществляют через равные промежутки времени в режиме вращения центрифуги с угловой скоростью не более 50 об/мин в течение заданного временного интервала, по полученным данным определяют максимальную величину оседания эритроцитов и строят график динамики оседания эритроцитов. Для повышения информативности исследования по результатам измерений строят график динамики скорости оседания эритроцитов. При этом измерение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, осуществляют в пошаговом режиме работы центрифуги или автоматически в режиме вращения центрифуги.

Это достигается тем, что устройство для определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов, содержащее гнезда для вертикального размещения капилляров с исследуемой дозой крови и средства для измерения в исследуемой дозе крови высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, снабжено центрифугой, включающей установленный горизонтально на оси двигателя съемный ротор, и блоком управления двигателем с возможностью обеспечения работы центрифуги в шаговом режиме и в режиме непрерывного вращения, причем съемный ротор выполнен по периметру с гнездами для размещения капилляров в количестве не менее 90, а капилляры выполнены в виде разовых гематокритных капилляров.

Ротор может состоять из двух одинаковых дисков, расположенных соосно один над другим и скрепленных стойками, по периметру верхнего диска выполнены сквозные отверстия, а по периметру нижнего диска - пазы, причем для образования гнезд для вертикального размещения капилляров при совмещении дисков отверстия верхнего диска находятся над пазами нижнего диска, а двигатель может быть закреплен горизонтально в штативе.

Предлагаемое изобретение позволяет измерить в стеклянном капилляре не только скорость и динамику оседания эритроцитов в течение первого часа после изъятия венозной крови, но и максимальную величину оседания, которую обычно определяют через более длительные промежутки времени - 6 и 12 часов. Изобретение позволяет повысить надежность и точность исследования скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и может быть использовано в медицинских и научно-исследовательских учреждениях для диагностических целей, мониторинга заболевания, исследования действия медикаментозных препаратов на организм больного и исследования специфических реакций крови в тестах in vitro в ответ на воздействие различных препаратов и веществ, ускоряющих или замедляющих оседание эритроцитов. Вместо стандартных капилляров многоразового использования используются стандартные одноразовые капилляры для гематокритной центрифуги, которые наполняются кровью с помощью автоматического дозатора, а осаждение эритроцитов происходит в “КАРУСЕЛИ” - специальной центрифуге, в которой воздействуют на клетки крови в капилляре двумя взаимно перпендикулярными силами: силой тяжести, вектор которой направлен вертикально вниз, и центробежной силой, вектор которой направлен горизонтально от центра вращения. Использование одноразовых стандартных гематокритных капилляров и их наполнение с помощью автоматического дозатора существенно повышает технологичность анализов: капилляры полностью подготовлены к работе в процессе фабричного изготовления, включая промывание антикоагулянтом. Использование автоматического дозатора для наполнения значительно повышает точность измерения, не требует напряжения зрения обслуживающего персонала, работа руками становится чисто механической. Под действием центробежной силы клетки крови отбрасываются на внешнюю по отношению к оси вращения сторону капилляра, в результате чего оседание соответствует “течению лавины по склону”, не создающему локальных сгущений случайного порядка. Последнее обстоятельство приводит к монотонной динамике оседания в течение всего процесса оседания и значительно сокращает время полного оседания.

Кроме того, от существующих способов определения скорости оседания эритроцитов предлагаемый способ отличается следующим: 1) снижается ошибка воспроизводимости и возрастает чувствительность и точность определения скорости оседания благодаря использованию других физических условий оседания клеток крови; 2) после определения СОЭ тот же образец крови в том же капилляре может быть подвергнут дальнейшему исследованию уже на обычной гематокритной ценрифуге для определения значения гематокрита; 3) использование гематокритного капилляра вместо толстостенной трубки упрощает задачу фотометрической регистрации оседания клеток крови, так как тонкостенная трубка малого диаметра обладает слабым светорассеивающим эффектом.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-4.

На фиг.1, 2, 3 представлены схематические изображения ротора. На фиг.3 - кривые динамики оседания эритроцитов образца крови №2.

Устройство для определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов включает центрифугу “Карусель”, содержащую съемный горизонтальный ротор 1, установленный на оси 2 шагового двигателя 3 типа ШДР 700. Ротор 1 состоит из двух одинаковых дисков 4 и 5, расположенных соосно один над другим и скрепленных стойками. По периметру верхнего диска 4 выполнены сквозные отверстия 6, а по периметру нижнего диска 5 - пазы 7.

Диски 4 и 5 скреплены таким образом, что отверстия 6 верхнего диска 4 находятся точно над пазами 7 нижнего диска 5 и образуют гнезда для вертикального размещения капилляров 8 при горизонтальном положении ротора 1. Соединение съемного ротора 1 с осью 2 шагового двигателя 3 осуществляется посредством сцепляющего колеса 9, жестко закрепленного на оси 2 двигателя 3. Шаговый двигатель 3 закреплен в штативе, обеспечивающем горизонтальность установки плоскости ротора 1. Управление шаговым двигателем 2 осуществляется стандартным образом в двух режимах: а) пошаговом - число командных импульсов, поступающих на обмотки двигателя после однократного нажатия управляющей клавиши, обеспечивает поворот ротора, соответствующий перемещению на 1 капилляр; б) непрерывного вращения с угловой скоростью не более 50 об/мин.

Способ осуществляется следующим образом.

Гематокритный капилляр 8 вставляют кончиком в разовый наконечник автоматического дозатора. С помощью дозатора капилляр 8 заполняют исследуемой кровью, предварительно смешанной с антикоагулянтом, и, если это соответствует цели исследования, с тестируемым веществом. Нижний конец заполненного капилляра 8, не снимая с дозатора, укупоривают пластилином в соответствии со стандартной процедурой для определения гематокрита, после чего снимают с дозатора. Закупоренные с нижнего конца капилляры 8 вставляют в гнезда дискового ротора 1 центрифуги и включают двигатель 3 для работы в режиме непрерывного вращения с угловой скоростью не более 50 об/мин. Через каждые 5 минут двигатель 2 переводят в пошаговый режим и считывают значение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, с помощью средств для измерения в исследуемой дозе крови высоты слоя плазмы: шкалы измерений 11 с подсветкой 12 и лупы 13. Через 30 минут измерения заканчивают. По полученным значениям строят график динамики оседания для каждого капилляра 8, а при необходимости и первую производную - график динамики скорости оседания. При наличии средств автоматического считывания движения границы между прозрачным слоем плазмы и слоем эритроцитов измерения проводят непосредственно во время вращения ротора. Получаемый график динамики оседания эритроцитов характеризует состояние обследуемого образца крови.

Пример. В таблице 1 приведены значения скорости оседания эритроцитов, полученные классическим методом Панченкова для 5 образцов крови, взятых от разных больных, и значения кривой динамики оседания образцов той же крови, полученные с помощью предлагаемого изобретения.

Из представленных данных видно, что значения величины оседания эритроцитов для исследованных образцов крови, полученные предлагаемым способом, позволяют определить максимальные величины оседания эритроцитов в относительно короткие сроки за счет ускорения оседания эритроцитов. Кривые динамики оседания эритроцитов пробы крови №2, полученные классическим и предлагаемым способами, представлены на фиг.4.

Таблица 1
значение СОЭ опр. классическим методом (за первый час), мм/час		образцы крови
		№1	№2	№3	№4	№5
	4	8	17	5	32
значение оседания эритроцитов опр. классическим методом (за первые 12 часов, мм)		17	23	28	21	29
динамика оседания, определенная в “КАРУСЕЛИ”, мм	время, мин
	5	4	8	14	6	23
	10	7	13	22	10	29
	15	10	17	26	14	31
	20	13	20	28	17	32
	25	15	23	29	19	32
30	17	24	29	21	32

1. Способ определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов, включающий смешивание исследуемой пробы крови с антикоагулянтом, забор полученного раствора крови с антикоагулянтом в капилляр, размещение его вертикально, с последующим измерением через равные промежутки времени высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, отличающийся тем, что раствор крови с антикоагулянтом разливают с помощью автоматического дозатора в гематокритный капилляр, нижний конец которого герметично закупоривают, размещают вертикально капилляр в гнездо центрифуги, а измерение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, осуществляют через равные промежутки времени в режиме вращения центрифуги с угловой скоростью не более 50 об/мин в течение заданного временного интервала, по полученным данным определяют максимальную величину оседания эритроцитов и строят график динамики оседания эритроцитов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по результатам измерений строят график динамики скорости оседания эритроцитов.

3. Способ по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что измерение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, осуществляют в пошаговом режиме работы центрифуги.

4. Способ по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем что измерение высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, осуществляют автоматически в режиме вращения центрифуги.

5. Устройство для определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов, содержащее гнезда для вертикального размещения капилляров с исследуемой дозой крови и средства для измерения в исследуемой дозе крови высоты слоя плазмы, свободной от эритроцитов, отличающееся тем, что оно снабжено центрифугой, включающей установленный горизонтально на оси двигателя съемный ротор, и блоком управления двигателем с возможностью обеспечения работы центрифуги в шаговом режиме и в режиме непрерывного вращения, причем съемный ротор выполнен по периметру с гнездами для размещения капилляров в количестве не менее 90, а капилляры выполнены в виде разовых гематокритных капилляров.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ротор состоит из двух одинаковых дисков, расположенных соосно один над другим и скрепленных стойками, по периметру верхнего диска выполнены сквозные отверстия, а по периметру нижнего диска - пазы, причем для образования гнезд для вертикального размещения капилляров при совмещении дисков отверстия верхнего диска находятся над пазами нижнего диска.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что двигатель закреплен в штативе.