Устройство и способ для экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза

Группа изобретений относится к области медицины, конкретно к устройствам и способам экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза. Раскрыто устройство для экспресс-оценки состояния системы гемостаза, состоящее из измерительной камеры, электродов, соединенных с частотным генератором и блоком регистрации, измерительная камера и электроды размещены на основании картриджа, соединенного с блоком регистрации через разъем с помощью группы контактных электродов, причем измерительная камера расположена внутри пьезоэлектрического датчика, выполненного в виде полого цилиндра, снаружи которого расположен внешний электрод, разделенный симметричными прорезями на две равные части, одна часть которого является генератором, а вторая - приемником ультразвуковых колебаний, на внутренней поверхности измерительной камеры расположен внутренний электрод, центральный контакт которого встроен в корпус картриджа, также блок регистрации содержит систему питания, цифровой генератор сигналов, схему коррекции сигнала, микроконтроллер, плату усиления преобразования аналоговых сигналов, дисплей, клавиатуру, модуль Wi Fi, USB - выход на компьютер, энергонезависимые часы. Также раскрыт способ экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза с использованием указанного устройства. Группа изобретений обеспечивает повышение эффективности способа оценки состояния системы гемостаза за счет возможности оперативного мониторинга процесса гемокоагуляции в режиме реального времени в исследуемых микрообъемах крови, повышение удобства и доступности исследования для пациента и врача. 2 н.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к устройствам и способам экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза.

Наибольшее значение функциональное состояние системы гемостаза имеет для поддержания нормального кровотока, предупреждения и купирования геморрагии, тромбозов, ишемий и инфарктов органов, защиты от диссеминации бактерий и токсинов из очагов поражения. В этом состоит важнейшее общебиологическое значение системы гемостаза и роль ее нарушений в патогенезе заболеваний [3].

Все перечисленное определяет высокую значимость гемостазиологических лабораторных исследований в медицинской практике. Особая важность контроля за состоянием свертывающей системы крови связана с активным применением в клинической практике современных высокоэффективных антикоагулянтов прямого и непрямого действия, антиагрегантов и тромболитиков. В этих случаях наибольший терапевтический эффект достигается в результате целенаправленной коррекции нарушений гемостаза [1, 3].

Для предотвращения тромботических осложнений, как при кардиологических заболеваниях так и при других нозологиях, большое значение уделяется антиагрегантной терапии, составляющими которой являются ингибиторы ЦОГ-1 тромбоцитов, блокаторы P₂Y₁₂-рецепторов, антагонисты GPIIb/IIIa-рецепторов, ингибиторы фосфодиэстеразы и т.д., применяемые в виде монотерапии, а также в виде двойной антиагрегантной терапии. Множество из проводимых исследований выявляют не только резистентность к получаемой антиагрегантной терапии, но также и извращенный ответ, проявляющийся повышением функциональной активности форменных элементов крови после приема антиагреганта. Вышеперечисленное диктует необходимость мониторинга эффективности применения антиагрегантов для профилактики развития тромботических осложнений на фоне длительной, а зачастую пожизненной, терапии.

Максимально ранняя и точная диагностика нарушений в системе гемостаза - фактор, от которого зависит своевременное лечение больного и начало профилактических мероприятий по предотвращению осложнений [3, 6].

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, а также способностью методической и инструментальной унификации [3].

На сегодняшний день существует широкий спектр методов, позволяющих оценить функциональное состояние свертывающей системы крови. Однако, чтобы получаемая информация имела высокую диагностическую значимость, необходим правильный выбор набора тестов, зачастую требующих производить специальные, уточняющие исследования. Развернутое же исследование всех звеньев гемостаза громоздко и трудоемко, требует больших количеств крови обследуемого, недостаточно оперативно и носит преимущественно исследовательский, а не прикладной характер. [2, 3, 4].

Стремление к более экономному, целенаправленному и оперативному исследованию системы гемостаза вполне понятно и оправданно. В этом плане преимущества могут иметь методы графической регистрации процессов свертывания крови и фибринолиза.

Известен способ оценки функционального состояния системы гемостаза [RU №2282855 С2, опубл 10.10.2005]. Способ включает измерение электропроводности крови при пропускании через нее тока, запись электрокоагулограммы и определение по ней хронометрических и амплитудных характеристик, при этом, пробу крови помещают в термостатированную ячейку, погружают в нее пластинчатые электроды, соединенные с частотным генератором и блоком регистрации, и измеряют электропроводность крови при пропускании через нее переменного тока с частотой 200 Гц, далее по полученному изображению функциональной кривой электрокоагулограммы определяют показатели: t₁ - время, прошедшее от поступления порции крови в кювету до изменения амплитуды функциональной кривой в сторону ее уменьшения на 20 относительных единиц проводимости, t₂ - время снижения амплитуды функциональной кривой на 100 ед., Т - время формирования фибрин-тромбоцитарной структуры сгустка и К=(t₂-t₁)/100 - интенсивность тромбинообразования, сравнивают их значения с нормой, и при снижении величины показателей относительно нормы определяют состояние гиперкоагуляции, при повышении величины показателей относительно нормы определяют состояние гипокоагуляции.

Недостатком способа является то, что при проведении исследования функционального состояния системы гемостаза данным способом используют большие объемы крови, а регистрация процесса длительностью до 100 минут не позволяет отслеживать процесс гемокоагуляции в режиме реального времени.

Известен способ экспресс-оценки состояния системы гемостаза [патент RU №2413954, 10.03.2011], заключающийся в измерение электропроводности крови при пропускании через нее переменного тока с частотой 200 Гц, запись электрокоагулограммы и определение по ней хронометрических и амплитудных характеристик: А - амплитуда снижения функциональной кривой, мВ; Т - время снижения амплитуды функциональной кривой до минимального значения в минутах, при этом пробу крови помещают в капилляр, в стенках которого размещены электроды, соединенные с частотным генератором и регистрирующим блоком, измеряют электропроводность крови и по полученному изображению функциональной кривой оценивают показатель интенсивности активации процесса свертывания крови А/Т, при значениях А/Т, равных 3-5, оценивают состояние гемостаза как норма, при значениях А/Т менее 3 определяют гипокоагуляцию, а при значениях А/Т более 5-гиперкоагуляцию.

Устройство для оценки состояния системы гемостаза состоит из термостатированной ячейки и пластинчатых электродов, соединенных с частотным генератором и блоком регистрации.

Данные способ и устройство являются наиболее близкими к заявленным и выбраны в качестве прототипов.

Недостатком прототипа является то, что при проведении исследования функционального состояния системы гемостаза данным способом, на точность метода влияет белковый состав крови (фибриноген, альбумины, глобулины и др.); адсорбция которых на электродах существенно влияет на характер кривой электрокоагулограммы и соответственно на точность измерений.

Новый технический результат - повышение эффективности способа, за счет возможности оперативного мониторинга процесса гемокоагуляции в режиме реального времени в исследуемых микрообъемах крови, повышение удобства и доступности исследования для пациента и врача.

Для достижения нового технического результата в устройстве для экспресс-оценки состояния системы гемостаза, состоящем из измерительной камеры, электродов, соединенных с частотным генератором и блоком регистрации, измерительная камера и электроды размещены на основании картриджа, соединенного с блоком регистрации через разъем, с помощью группы контактных электродов, причем, измерительная камера расположена внутри пьезоэлектрического датчика выполненного в виде полого цилиндра, снаружи которого расположен внешний электрод, разделенный симметричными прорезями на две равные части, одна часть которого является генератором, а вторая - приемником ультразвуковых колебаний, на внутренней поверхности измерительной камеры расположен внутренний электрод, центральный контакт которого встроен в основание(корпуса?) картриджа, блок регистрации содержит систему питания, цифровой генератор сигналов, схему коррекции сигнала, микроконтроллер, плату усиления преобразования аналоговых сигналов, дисплей, клавиатуру, модуль Wi Fi, USB - выход на компьютер, энергонезависимые часы, причем выход блока системы питания соединен со входом микроконтроллера, выход микроконтроллера соединен со входом дисплея, выход микроконтроллера соединен со входом цифрового генератора сигналов, также, как и выход цифрового генератора сигналов соединен со входом микроконтроллера, выход цифрового генератора сигналов соединен со входом схемы коррекции сигнала, выход схемы коррекции сигнала соединен со входом картриджа, выход картриджа соединен со входом платы усиления, преобразования и декодирования аналоговых сигналов, выход платы усиления, преобразования и декодирования аналоговых сигналов соединен со входом микроконтроллера, выходы клавиатуры соединены со входами микроконтроллера, выходы энергонезависимых часов реального времени, модуля Wi-Fi, USB выход на компьютер и дисплея соединены со входами микроконтроллера также, как и выходы микроконтроллера соединены со входами энергонезависимых часов реального времени, модуля Wi-Fi, USB выход на компьютер и дисплея.

В способе экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза, включающем помещение пробы крови в измерительную камеру, воздействие на нее физическим фактором и регистрацию хронометрических и амплитудных характеристик крови, на пробу цельной крови, помещенную в измерительную камеру вышеописанного устройства (по п. 1), воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 150-160 кГц, после чего, регистрируют эхокоагулограмму и через интервалы времени Т1=0х,3 мин, Т2=2 минуты, Т3=4 минуты, Т4=5 минут определяют величину амплитудных показателей 0А1,0А2,0А3,А04 соответственно, угол наклона кривой между точками А₁ и А₂ - и интегральный показатель: площадь сектора S, ограниченную с одной стороны отрезком кривой между точками А1 и А4 с другой осью абсциссы, далее с помощью программного обеспечения сравнивают их значения с референтными аналогичными значениями, определенными у здоровых добровольцев для различных возрастных групп и при увеличении интегральных показателей не менее, чем на 20% - определяют состояние гиперкоагуляции, а при снижении амплитудных и интегральных показателей не менее чем на 20% - определяют состоянии гипокоагуляции.

Новым в устройстве является то, что измерительная камера и электроды размещены на основании картриджа, соединенного с блоком регистрации через разъем, с помощью группы контактных электродов, причем, измерительная камера расположена внутри пьезоэлектрического датчика выполненного в виде полого цилиндра, снаружи которого расположен внешний электрод, разделенный симметричными прорезями на две равные части, одна часть которого является генератором, а вторая - приемником ультразвуковых колебаний, на внутренней поверхности цилиндра расположен внутренний электрод, центральный и боковые контакты встроены в основание картриджа и закреплены на его основании, блок регистрации содержит систему питания, цифровой генератор сигналов, схему коррекции сигнала, микроконтроллер, плату усиления преобразования аналоговых сигналов, дисплей, клавиатуру, модуль Wi Fi, USB выход на компьютер, энергонезависимые часы, причем выход блока системы питания соединен со входом микроконтроллера, выход микроконтроллера соединен со входом дисплея, выход микроконтроллера соединен со входом цифрового генератора сигналов, также, как и выход цифрового генератора сигналов соединен со входом микроконтроллера, выход цифрового генератора сигналов соединен со входом схемы коррекции сигнала, выход схемы коррекции сигнала соединен со входом картриджа, выход картриджа соединен со входом платы усиления, преобразования и декодирования аналоговых сигналов, выход платы усиления, преобразования и декодирования аналоговых сигналов соединен со входом микроконтроллера, выходы клавиатуры соединены со входами микроконтроллера, выходы энергонезависимых часов реального времени, модуля Wi-Fi, USB выход на компьютер и дисплея соединены со входами микроконтроллера так же, как и выходы микроконтроллера соединены со входами энергонезависимых часов реального времени, модуля Wi-Fi, USB выход на компьютер и дисплея.

Новым в способе является то, что на пробу цельной крови помещенную в измерительную камеру устройства по п. 1 воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 150-160 КГц, после чего регистрируют эхокоагулограмму через интервалы времени Т1=0,3 мин, Т2=2 минуты, Т3=4 минуты, Т4=5 минут, определяют амплитудные показатели 0А1,0А2,0А3,А0 соответственно, угол наклона кривой между точками A₁ и А₂ - рассчитывают интегральный показатель: площадь сектора S, ограниченную с одной стороны отрезком кривой между точками А1 и А4 с другой осью абсциссы, далее с помощью программного обеспечения сравнивают его значения с аналогичным референтными значениями, определенными у здоровых добровольцев для различных возрастных групп и при увеличении интегрального показателя не менее чем на 20% - определяют состояние гиперкоагуляции, а при снижении интегрального показателя не менее чем на 20% - определяют состоянии гипокоагуляции.

Существенные признаки технических решений проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста.

Идентичной совокупности признаков, характеризующих способ и устройство для экспресс-оценки системы гемостаза не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.

Экспериментальные и клинические исследования подтвердили, что предлагаемые способ для экспресс-диагностики и устройство для его осуществления могут быть использованы в практическом здравоохранении для коррекции гемокоагуляционных расстройств и повышения качества лечения и жизни пациентов.

Предлагаемое устройство для экспресс-диагностики системы гемостаза иллюстрируется чертежами, представленными на Фигурах 1-3.

На Фигуре 1 изображен картридж устройства для экспресс-оценки системы гемостаза, где пьезокерамический ультразвуковой датчик цилиндрической формы (ПКД) - 1, измерительная камера - 2, внешний электрод 4 разделен на две равные половины на генератор ультразвуковых колебаний - 4.1 и приемник ультразвуковых колебаний - 4.2, внутренний электрод ПКД 5 расположен на основании 3 корпуса картриджа; контактная группа для коммутации 6; центральный контакт 7; боковой контакт 8.

На Фигуре 2 приведен общий вид устройства для экспресс-диагностики системы гемостаза в сборе, где дисплей для отображения результатов -9; USB-выход для зарядки/соединения с ПК 10; паз для помещения картриджа 11; блок регистрации для экспресс-оценки состояния системы гемостаза 12; клавиатура 13.

На Фигуре 3 приведена блок-схема устройства для экспресс-оценки состояния системы гемостаза,

Измерительная камера 2 размещена внутри пьезокерамического ультразвукового датчика 1 выполненного в виде полого цилиндра на наружной поверхности которого расположен внешний электрод 4, разделенный симметричными прорезями на две равные части, одна часть которого является генератором ультразвуковых колебаний 4.1, а вторая - приемником ультразвуковых колебаний 4.2, а на внутренней поверхности цилиндра расположен внутренний электрод 5, соединенный с центральным контактом 7, встроенным в основание 3 картриджа. Микроконтроллер блока регистрации 12, содержит программное обеспечение, для обработки результатов исследований и связывает в единое целое все части устройства: систему питания - обеспечивающую подачу напряжения на все элементы устройства: цифровой генератор сигналов (Фигура 3) генерирующий сигнал заданной частоты (F=150-160 кГц), подаваемый на пьезокерамический ультразвуковой датчик 1 (Фигура 1); схему коррекции сигнала; плату усиления-преобразования аналоговых сигналов - принимающую сигнал от пьезокерамического ультразвукового датчика и передающую информацию уже в цифровом виде на микроконтроллер дисплей - для отображения результатов; клавиатуру - связанную напрямую с микроконтроллером, и позволяющую включать/выключать устройство, запускать/останавливать исследование; модуль Wi-Fi для возможности связи с ПК и получения деталей исследования; USB выход для зарядки/подключения к ПК; энергонезависимые часы для четкой фиксации времени и даты каждого исследования (Фигура 3).

Способ осуществляют следующим образом.

Пробу цельной капиллярной крови в объеме около 30 мкл помещают в измерительную камеру 2 ПКД 1, картриджа, картридж вставляют в разъем 11 блока регистрации, воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 150-160 КГц, после чего регистрируют эхокоагулограмму и через интервалы времени Т1=0,3 мин, Т2=2 минуты, Т3=4 минуты, Т4=5 минут определяют амплитудные показатели 0А1,0А2,0А3,А04 соответственно, угол наклона кривой между точками A₁ и А₂ - и рассчитывают интегральный показатель: площадь сектора S, ограниченную с одной стороны отрезком кривой между точками А1 и А4 с другой осью абсциссы, далее с помощью программного обеспечения сравнивают их значения с аналогичными референтными значениями, определенными у здоровых добровольцев для различных возрастных групп и при увеличении интегрального показателя не менее, чем на 20% -определяют состояние гиперкоагуляции, а при снижении не менее, чем на 20% - определяют состоянии гипокоагуляции.

Предлагаемое устройство для экспресс-оценки системы гемостаза работает следующим образом.

Схема контроля процесса заряда и разряда встроенного аккумулятора работает постоянно, не зависимо от того, включены ли основные узлы устройства. При подключении внешнего зарядного устройства к прибору, данная схема обеспечивает зарядку аккумулятора до максимального уровня, после чего останавливает этот процесс, даже если зарядное устройство еще подключено, чтобы аккумулятор не вышел из строя. При потреблении энергии от аккумулятора, данная схема следит, за тем, чтобы не произошел разряд аккумулятора ниже определенного значения, что тоже приведет к выходу его из строя. При достижении минимально допустимого значения уровня заряда аккумулятора, схема его контроля отключает потребление от него.

Если уровень заряда аккумулятора больше минимально допустимого значения, всегда работает и схема формирования вторичного стабилизированного напряжения, которое питает все остальные узлы прибора. В выключенном состоянии устройства это напряжение подается только на микроконтроллер 15, который находится в «спящем» режиме, потребляя очень мало энергии. Данный режим пониженного энергопотребления микроконтроллера 15 в совокупности с малопотребляющей схемой питания 14 обеспечивает длительное нахождение прибора в отключенном состоянии без разряда встроенного аккумулятора.

Также, постоянно работает и схема часов реального времени 20, обеспечивая правильный счет астрономических цифровых часов, включая дату, месяц, год (с коррекцией високосных годов) и день недели. Для обеспечения непрерывности счета времени, в данном узле предусмотрено наличие миниатюрной батарейки. Это позволяет цифровым часам работать не сбиваясь всегда, даже при отключении встроенного в прибор аккумулятора. Это позволяет пользователю не вводить постоянно дату и время, а лишь иногда проводить их коррекцию, если разница времени станет существенной. Таким образом, микроконтроллер 15 во время работы всегда получает точные данные о дате и времени, которые используются для записи в память о периодах проводимых исследований.

При нажатии на клавиатуре управления кнопки включения, микроконтроллер переходит в основной режим работы, и подключает питание на дисплей 9. При необходимости в темное время суток может быть дополнительно включена подсветка дисплея. Используя клавиатуру 13, пользователь может выбирать режимы работы. Просматривать предыдущие, сохраненные в энергонезависимой памяти, результаты либо начать новое исследование.

После выбора пользователем в меню прибора режима проведения нового исследования, микроконтроллер 15 устанавливает режим работы цифрового генератора сигнала 16 таким образом, чтобы тот выдавал сигнал требуемой формы (синусоидальный) и частоты. Далее, этот сигнал преобразуется по амплитуде схемой коррекции сигнала 17 и подается на разъем, к которому подключен картридж 3. Ответный сигнал с картриджа 3 принимается отдельной частью схемы 18, которая производит последовательно операции по его усилению и преобразованию из переменного в постоянное значение напряжения. Полученное постоянное напряжение, пропорциональное вязкости крови внутри картриджа 3, подается на аналоговый вход микроконтроллера 15, который производит его оцифровку. Накопленные за определенный временной интервал значения измеренного сигнала сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера. Одновременно, микроконтроллер 15 проводит анализ изменения амплитуды сигнала от времени, и используя заложенный в него алгоритм вычисляет требующиеся показатели свертываемости крови, отображая их на дисплее 9. По истечении отведенного на исследование времени, прибор отключает схемы формирования и анализа сигнала, а данные об исследовании сохраняются в его памяти. Для экономии энергии аккумулятора, предусмотрено автоматическое отключение устройства, если пользователь долгое время не производит любых действий с ним.

Если прибор подключен к компьютеру проводным соединением через разъем USB 10, то помимо зарядки от компьютера, возможно наблюдение за проведением исследования в режиме реального времени. При запуске на компьютере специальной программы, например в ее окне, будет рисоваться график процесса свертываемости крови во времени и будут выводиться соответствующие расчетные параметры этого процесса.

В устройстве предусмотрено наличие беспроводного подключения к компьютеру или ноутбуку через интерфейс Wi-Fi 19. Однако, в связи с тем, что данный модуль в приборе потребляет довольно много энергии, во избежание быстрого разряда аккумулятора, процесс получения данных от прибора другой. В реальном времени смотреть данные от прибора он не позволяет. Wi-Fi используется прибором, чтобы пользователь мог подключиться без проводов к ПК и быстро передать туда данные о нескольких последних исследованиях. После этого возможен их просмотр и анализ в программе на компьютере, а питание модуля беспроводного интерфейса в приборе отключается.

После записи эхокоагулограммы, определяют показатели согласно формуле изобретения, которые обрабатывают с использованием программного обеспечения, с помощью которого сравнивают полученные значения с референтными показателями здоровых лиц и при увеличении интегрального показателя не менее чем на 20% - определяют состояние гиперкоагуляции, а при снижении не менее чем на 20% - определяют состоянии гипокоагуляции.

Вычисление площади под кривой производят, например, с помощью метода трапеций. Каждый график из программы ИКС-Гемо3 можно сохранить в формате Excel (Фигура 4), где он сохраниться в виде двух столбиков координат X и Y. Где X - это время, a Y - амплитуда.

Зная формулу нахождения площади трапеции,

где A=Y_n, B=Y_n+1, а высота h равняется 0,1 соответственно S₁=0,5*(B3+B2)*0,1

Вставляем в столбец «С» (Фигура 5) в данную формулу и суммировав получившиеся значения (∑ S_n), получаем значение площади под кривой эхокоагулограммы.

Итоговая формула расчета площади под кривой.

Примеры на осуществление способа

Пример 1. Условно здоровый доброволец Д. 28 лет, одновременно произведен забор венозной крови в вакутейнер для проведения клоттинговых тестов, забор венозной крови инсулиновым шприцем для проведения пьезотромбоэластографии и забор капиллярной крови для проведения эхокоагулограммы (Фигура 6).

Получены следующие результаты.

Показатели коагулограммы: АЧТВ - 32; ПВ - 12; Фибриноген - 3,2; D-димер - 380.

Показатели НПТЭГ: ИКК - 15,7; КТА -36; Т3 - 7,4; ИКД - 35; ИПС - 17,3; Т5 - 37.

Заключение: Показатели соответствуют норме условно здорового человека.

Дополнительно проведенные исследования с использованием предлагаемого способа и устройства отклонений функционального состояния гемостаза от нормы не выявили.

Показатели Эхокоагулограммы: А2 - 228; A3 - 352; А4 - 376; - 30°; S1 - 54.

Данные эхокоагулограммы соответствуют данным, полученным у 15 условно здоровых добровольцев (Таблица 1) с помощью пьезотромбоэластографии.

Пример 2. Пациентка Т. 26 лет, (Тромбофилия, MTHFR-гомозигота, Лейденская мутация(FV)), прегравидарный этап, одновременно был произведен забор венозной крови в вакутейнер для проведения клоттинговых тестов, забор венозной крови инсулиновым шприцем для проведения пьезотромбоэластографии и забор капиллярной крови для проведения исследований с помощью предлагаемого способа путем регистрации эхокоагулограммы.

Получены следующие данные:

1. Показатели коагулограммы: АЧТВ - 24; ПВ - 9; Фибриноген - 4,6; D-димер - 480

2. Показатели НПТЭГ: ИКК - 17; КТА -66; Т3 - 5,2; ИКД - 78; ИПС - 27,3; Т5 - 39,7

Заключение: Показатели соответствуют состоянию гиперкоагуляции.

Дополнительно проведено исследование согласно предлагаемому способу

Получены показатели эхокоагулограммы: А2 - 350; A3 - 390; А4 - 396; - 40°; S2-68, S1 (норма) - 54. По результату исследования значение величин интегрального показателя на 25,93% выше нормы.

Заключение: Показатели соответствуют состоянию гиперкоагуляции

По результатам исследований было принято решение о назначении гепарина подкожно.

Через 1 час после подкожного введения 5000 ЕД гепарина повторно произвели все тесты.

На Фигуре 7 изображены эхокоагулограммы До и После назначения гепарина, на Фигуре 7 представлены НПТЭГ До и После назначения гепарина.

Показатели коагулограммы: АЧТВ - 44; ПВ - 12; Фибриноген -3.18; D-димер -382.

Показатели НПТЭГ: ИКК - 10,5; КТА -15; Т3 - 15,6; ИКД - 15,7; ИПС - 10,9; Т5 - 66,9.

Показатели эхокоагулограммы: А2 - 190; A3 - 290; А4 - 295; - 23°; S2 - 41; S1-68 (базальный уровень).

Заключение: По результатам исследований выявлено снижение величины интегрального показателя (S2) на 40%. Выраженный эффект гипокоагуляции.

Пример 3. Пациентка С. 29 лет, (Прегравидарная антикоагулятная терапия НМГ (Клексан 0,4 [4000 ME]), одновременно был произведен забор венозной крови в вакутейнер для проведения клоттинговых тестов, забор венозной крови инсулиновым шприцем для проведения пьезотромбоэластографии и забор капиллярной крови для проведения исследований с помощью предлагаемого способа путем регистрации эхокоагулограммы.

Получены следующие данные:

1. Показатели коагулограммы: АЧТВ - 46; ПВ - 14; Фибриноген - 2,8; D-димер - 240

2. Показатели НПТЭГ: ИКК - 6; КТА -14; Т3-18; ИКД - 14; ИПС - 9,6; Т5 - 7,0

Заключение: Показатели соответствуют состоянию гипокоагуляции.

Дополнительно проведено исследование согласно предлагаемому способу (Фигура 8).

Получены показатели эхокоагулограммы: А2 - 140; A3 - 220; А4 - 220; - 19°; S2-41, S1 (норма) - 54. По результату исследования значение величин интегрального показателя S2 на 24% ниже нормы S1.

Заключение: Показатели соответствуют состоянию гипокоагуляции

Предлагаемый способ экспресс-оценки состояния системы гемостаза и устройство для его осуществления разработаны на основании анализа результатов серий экспериментальных и клинических исследований, в материалы которых включены пациенты, принимающие препараты и группы условно здоровых добровольцев. Для проведения оценки состояния системы гемостаза был подобран физический фактор-воздействие на пробу цельной крови ультразвуковыми колебаниями, а также режим воздействия-150-160 КГц, который позволяет получить точные результаты и предотвратить налипание элементов крови на стенки измерительной камеры. Также разработано устройство позволяющее проводить исследования с использованием воздействия ультразвуковых колебаний на пробу крови и получать достоверные диагностические показатели..

Преимуществом предлагаемого способа с применением оригинального устройства является возможность использования микрообъемов капиллярной крови (около 30 мкл), помещенных в измерительную камеру ПКД и проведение быстрой оценки состояния протеолитического этапа фибриногенеза (инициация, амплификация, пропагация) в режиме реального времени выявление расстройства системы гемостаза, возможность незамедлительно проводить коррекцию антиагрегантной и антикоагулянтной терапии (доза/дискретность). Учитывая масштабы применения антиагрегантов и антикоагулянтов для коррекции нарушений свертывающей системы крови при различных заболеваниях не трудно представить огромную потребность практического здравоохранения в использовании удобных, малогабаритных устройств, доступных и простых в использовании.

Источник информации

1. Описание изобретения к патенту №2413954. Способ оценки функционального состояния системы гемостаза. И.И. Тютрин, А.И. Стеценко, В.В. Удут, С.А. Грибов, Т.А. Семиглазова, М.А. Соловьев, Е.В. Бородулина. Опубликован: 10.03.2011 Бюл. №7.

2. Описание изобретения к патенту №2282855. Способ оценки функционального состояния системы гемостаза. И.И. Тютрин, В.О. Сорокожердиев, Ю.А. Овсянников, М.Н. Шписман, В.Е. Шипаков, М.Б. Цыренжапов. Опубликован: 27.08.2006. Бюл. №24.

3. Описание изобретения к патенту №2216745. Способ дифференцированной оценки гемостаза у недоношенных новорожденных. Е.В. Михалев, С.П. Ермоленко, Г.П. Филиппов. Опубликован 20.11.2003.

4. Описание изобретения к патенту №2063037. Способ оценки функционального состояния системы гемостаза. И.И. Тютрин, А.Н. Паршин, О.Ю. Пчелинцев. Опубликован 27.06.1996.

5. Описание изобретения к патенту №2109297. Способ определения функционального состояния системы гемостаза. Г.В. Коршунов, А.Г. Коршунов, Д.М. Пучиньян. Опубликован 20.04.1998.

6. Заболотских И.Б. и др. Диагностика и коррекция расстройств системы гемостаза. / Практическая медицина, 2008, 333 с. [найдено в Интернет: http://www.hemostas.ru].

7. Математический анализ: интегралы: учебное пособие /А.А. Туганбаев. - Флинта, 2017. - 76 с.

8. Волков В.Б. Понятный самоучитель Excel 2010. - СПб.: Питер, 2010. - 256 с.

Приложение

Фигура 1. Картридж устройства для экспресс-оценки состояния системы гемостаза

1. Пъезокерамический ультразвуковой датчик (в разрезе);

2. Измерительная камера;

3. Корпус картриджа;

4. Внешний электрод;

4.1. Генератор ультразвуковых колебаний;

4.2. Приемник ультразвуковых колебаний;

5. Внутренний электрод;

6. Контактная группа для коммутации;

7. Центральный контакт;

8. Боковой контакт.

Фигура 2. Устройство для экспресс-оценки состояния системы гемостаза(общий вид)

1. Пъезокерамический ультразвуковой датчик(указать распил)

9. Дисплей для отображения результатов;

10. USB-выход для зарядки/соединения с ПК;

11. Разъем для помещения картриджа;

12. Блок регистрации для экспресс-оценки состояния системы гемостаза;

13. Клавиатура.

Фигура 3. Блок-схема устройства для экспресс-оценки состояния системы гемостаза

Фигура 4. Таблица для расчета интегрального показателя

Фигура 5. Таблица для расчета интегрального показателя

Фигура 6. Эхокоагулограммы нормокоагуляция

Фигура 7. Эхокоагулограммы до подкожного введения 5000 ЕД гепарина и через 60 минут после введения(к примеру гиперкоагуляции).

Фигура 8. Эхокоагулограмма гипокоагуляция

Таблица 1. Показатели 15 условно здоровых добровольцев

1. Устройство для экспресс-оценки состояния системы гемостаза, состоящее из измерительной камеры, электродов, соединенных с частотным генератором и блоком регистрации, отличающееся тем, что измерительная камера и электроды размещены на основании картриджа, соединенного с блоком регистрации через разъем с помощью группы контактных электродов, причем измерительная камера расположена внутри пьезоэлектрического датчика, выполненного в виде полого цилиндра, снаружи которого расположен внешний электрод, разделенный симметричными прорезями на две равные части, одна часть которого является генератором, а вторая - приемником ультразвуковых колебаний, на внутренней поверхности измерительной камеры расположен внутренний электрод, центральный контакт которого встроен в корпус картриджа, также блок регистрации содержит систему питания, цифровой генератор сигналов, схему коррекции сигнала, микроконтроллер, плату усиления преобразования аналоговых сигналов, дисплей, клавиатуру, модуль Wi Fi, USB - выход на компьютер, энергонезависимые часы, причем выход блока системы питания соединен со входом микроконтроллера, выход микроконтроллера соединен со входом дисплея, выход микроконтроллера соединен со входом цифрового генератора сигналов, так же, как и выход цифрового генератора сигналов соединен со входом микроконтроллера, выход цифрового генератора сигналов соединен со входом схемы коррекции сигнала, выход схемы коррекции сигнала соединен со входом картриджа, выход картриджа соединен со входом платы усиления, преобразования и декодирования аналоговых сигналов, выход платы усиления, преобразования и декодирования аналоговых сигналов соединен со входом микроконтроллера, выходы клавиатуры соединены со входами микроконтроллера, выходы энергонезависимых часов реального времени, модуля Wi-Fi, USB выход на компьютер и дисплея соединены со входами микроконтроллера, так же, как и выходы микроконтроллера соединены со входами энергонезависимых часов реального времени, модуля Wi-Fi, USB выход на компьютер и дисплея.

2. Способ экспресс-оценки функционального состояния системы гемостаза, включающий помещение пробы крови в измерительную камеру, воздействие на нее физическим фактором и регистрацию хронометрических и амплитудных характеристик крови, отличающийся тем, что на пробу цельной крови, помещенную в измерительную камеру устройства по п. 1, воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 150-160 кГц, после чего регистрируют эхокоагулограмму и через интервалы времени Т1=0,3 мин, Т2=2 минуты, Т3=4 минуты, Т4=5 минут определяют величину амплитудных показателей 0А1, 0А2, 0А3, А04 соответственно, угол наклона кривой между точками А₁ и А₂ - α, рассчитывают интегральный показатель: площадь сектора S, ограниченную с одной стороны отрезком кривой между точками А1 и А4 с другой осью абсциссы, далее с помощью программного обеспечения сравнивают их значения с референтными аналогичными значениями, определенными у здоровых добровольцев для различных возрастных групп и при увеличении интегрального показателя не менее чем на 20% определяют состояние гиперкоагуляции, а при его снижении не менее чем на 20% определяют состоянии гипокоагуляции.