Способ для анализа образцов крови для обнаружения патологий

Изобретение относится к способу определения патологий у субъекта. Способ для определения патологии в образцах крови содержит стадии приготовления образца (1) крови внутри соответствующего контейнера (2); предотвращения свертывания упомянутого образца (1) крови посредством добавления противосвертывающего вещества в указанный образец крови; измерения скорости (V), с которой корпускулярные компоненты (1a), содержащиеся в образце (1) крови, оседают на дно упомянутого контейнера (2), причем упомянутая скорость (V) измеряется за предопределенный период времени (T); определения внутри упомянутого периода времени (T) тренда оседания (A1, A2, A3), представляющего стадии агрегирования корпускулярных компонентов (1a); сравнения определенного тренда оседания (A1, A2, A3) по меньшей мере с одним референсным параметром, представляющим по меньшей мере одну данную патологию. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу для анализа образцов крови.

В частности, настоящее изобретение относится к способу для оценки наличия патологий у субъекта, у которого образец крови берется для анализа.

Как известно, образцы крови могут быть исследованы и проанализированы с использованием различных способов, все из которых направлены на оценку состояния здоровья субъекта.

Такие способы могут быть специфичными, в которых конкретная патология, которая может присутствовать у субъекта, определяется с хорошей точностью, или неспецифичными, в которых дается лишь указание относительно возможного наличия патологии у субъекта.

В первом случае специфические тесты обычно проводятся в лаборатории с использованием оборудования и процессоров, способных к оценке и исследованию состава крови для того, чтобы затем определить любые факторы в образце крови, указывающие на проблемы или патологии. В этом случае врач-специалист исследует образец крови, а затем восстанавливает по нему клиническую картину.

Этот тип анализа, хотя он и способен точно определять наличие конкретной патологии, имеет много недостатков, главным образом благодаря сложности анализов.

Фактически образец крови анализируется посредством конкретного оборудования, которое является структурно сложным и дорогостоящим, и используется только специализированным персоналом в лабораторных условиях. Следовательно, невозможно получить оценку образца крови за короткий промежуток времени и с небольшими затратами.

По этой причине, особенно если неизвестно, присутствует ли патология, этот тип анализа оказывается накладным с точки зрения времени и затрат на его выполнение.

Для того, чтобы преодолеть этот недостаток, используются неспецифические тесты, способные за ограниченное время и с небольшими затратами обеспечить оценку наличия или отсутствия патологии у субъекта.

Наиболее распространенным и широко используемым неспецифическим тестом является тест реакции оседания эритроцитов (ESR), который является мерой скорости, с которой эритроциты отделяются от плазмы и осаждаются на дне контейнера с образцом крови.

Реакция оседания эритроцитов по существу обусловливается характеристиками плазмы (в частности ее составом белков) и характеристиками эритроцитов (форма, количество, тенденция к агрегированию и т.д.).

Этот тест является легко выполнимым, недорогим и быстрым, и несмотря на его неспецифичность он может указать, присутствует ли патология; и конкретный тип патологии может быть точно идентифицирован путем выполнения дополнительных тестов конкретного типа.

В частности, скорость оседания эритроцитов измеряется посредством подходящих устройств, ручных или автоматических, таких как, например, устройства, описанные в международной патентной заявке WO 2001/23864, которые способны измерять скорость оседания корпускулярных компонентов крови (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов).

Измеренная скорость затем сравнивается со справочным параметром для того, чтобы установить, здоров ли субъект или он находится под влиянием каких-либо текущих патологий.

Выгодным является то, что этот тест выполняется за короткое время с использованием простых устройств, которые могут также использоваться неспециализированным персоналом в качестве первого скрининга для определения того, следует ли продолжать выполнение других диагностических тестов.

Способом, обычно используемым для анализа реакции оседания эритроцитов, является способ Вестергрена, в котором образец крови делается некоагулирующим путем добавления лимоннокислого натрия, после чего образец оставляют для оседания в стеклянной пробирке, градуированной в миллиметрах, при контролируемой температуре.

Этот стеклянный контейнер затем помещается в специальные гнезда в вышеупомянутых известных устройствах. Такие устройства оборудуются оптическими чувствительными элементами, способными считывать скорость, с которой корпускулярные компоненты падают за предопределенное время, и обеспечивать значения скорости оседания посредством подходящего управляющего программного обеспечения. Этот тест основан на тенденции эритроцитов (красных кровяных клеток) оставаться в суспензии, если они остаются отделенными друг от друга. В этом случае существует очень маленькое (медленное) оседание, указывающее на то, что этот образец крови принадлежит здоровому субъекту.

Если, с другой стороны, эритроциты агрегируются и формируют клеточные скопления (называемые столбиками из эритроцитов), то они будут более быстро падать на дно стеклянной пробирки, указывая таким образом на наличие патологии в образце крови.

Этот феномен обусловлен отрицательными электрическими зарядами, присутствующими на внешней мембране эритроцитов, которые отталкивают друг друга, стремясь блокировать феномен агломерации (формирование столбиков).

Способность эритроцитов отталкивать друг друга уменьшается, если, например, присутствует текущее воспаление (наличие белков, в частности C-реактивного белка, фибриногена IgM и т.д.), которое уменьшает отрицательный заряд на мембране.

В этом случае эритроциты имеют тенденцию прилипать друг к другу, формируя агломераты (скопления эритроцитов), которые более быстро оседают на дно пробирки, поскольку они являются более тяжелыми.

Однако этот способ также имеет большие недостатки.

Фактически, как определено выше, тест реакции оседания эритроцитов не в состоянии предоставить какую-либо конкретную информацию об имеющейся патологии.

По этой причине использование данного способа остается очень ограниченным, и он является малополезным в случае всесторонней оценки состояния здоровья субъекта.

Кроме того, если тест реакции оседания эритроцитов указывает на наличие патологии, в любом случае должны быть выполнены конкретные исследования с соответствующим увеличением времени и затрат на выполнение полного анализа, который может обеспечить достаточную информацию о состоянии здоровья субъекта.

В этом контексте техническая задача, лежащая в основе настоящего изобретения, состоит в том, чтобы предложить способ для анализа образцов крови, который преодолевал бы вышеупомянутые недостатки предшествующего уровня техники.

В частности, задачей настоящего изобретения является предложить способ для анализа образцов крови, который был бы способен обеспечивать конкретную информацию относительно наличия патологий в образце крови за ограниченное время и с ограниченными затратами.

В частности, задачей настоящего изобретения является предложить способ для анализа образцов крови, который был бы способен определять типы патологий без необходимости в диагностическом исследовании образца крови.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является предложить способ для анализа образцов крови, который мог бы осуществляться простым образом, а также неспециализированным персоналом.

Наконец, задачей настоящего изобретения является предложить способ для анализа образцов крови, который можно было бы проводить без какого-либо специального оборудования.

Указанные задачи по существу решаются с помощью способа для анализа образцов крови, содержащего технические особенности, сформулированные в одном или более пунктов прилагаемой формулы изобретения. Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приблизительного, а следовательно неограничивающего, описания предпочтительного, но неисключительного, варианта осуществления способа для анализа образцов крови, как схематично проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, в которых:

Фиг. 1 показывает вид в перспективе образцов крови, содержащихся в соответствующих пробирках и в соответствующих условиях оседания;

Фиг. 2 показывает диаграммы, которые представляют тренды оседания различных образцов крови;

Фиг. 3 показывает диаграммы различных справочных трендов оседания, соответствующих конкретным патологиям; и

Фиг. 4 показывает диаграмму, которая представляет способ, с помощью которого вычерчивается тренд оседания соответствующего образца крови.

Способ по настоящему изобретению выполняется, как проиллюстрировано на Фиг. 1, путем подготовки образца 1 крови внутри соответствующего контейнера 2. Контейнер 2 предпочтительно представляет собой пробирку, градуированную в миллиметрах, сделанную из стекла или другого прозрачного вещества, в которую заранее было добавлено противосвертывающее вещество, предпочтительно лимоннокислый натрий.

Образец 1 крови затем оставляется для оседания с пробиркой, установленной в предопределенном положении, для того, чтобы можно было измерить скорость V, с которой корпускулярные компоненты 1a, содержащиеся в образце 1 крови, оседают на дно контейнера 2.

Скорость V измеряется в течение предопределенного промежутка времени T, который может составлять, например, 10 мин.

Предпочтительно скорость V измеряется посредством электронного устройства для измерения скорости оседания эритроцитов - которое не описывается и не иллюстрируется в настоящем документе, поскольку оно является известным и не является частью настоящего изобретения - оборудованного подходящими оптическими чувствительными элементами и способного измерять скорость, с которой падают корпускулярные компоненты 1a (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), то есть время, которое требуется им для того, чтобы отделиться от плазмы 1b. Пробирка таким образом вставляется в соответствующее гнездо устройства для измерения скорости оседания эритроцитов, в котором выполняется оптический скрининг для определения скорости V в течение предопределенного времени T.

Измеренная скорость V затем сравнивается со справочной скоростью, указывающей на то, присутствует ли патология.

Другими словами, справочное значение определяет предел, ниже которого должна упасть измеренная скорость V для того, чтобы установить, что образец 1 крови принадлежит здоровому субъекту.

В этом случае эритроциты фактически остаются в суспензии в течение более длительного времени, удлиняя процесс выпадения (падения на дно контейнера 2). Это поведение обуславливается наличием отрицательных зарядов на поверхностной мембране эритроцитов, которые стремятся отталкивать друг друга, избегая агломерации.

С другой стороны, в том случае, когда измеренная скорость V превышает справочное значение, устанавливается наличие патологии. В этой ситуации любые воспаления, присутствующие в крови, способствуют агломерации эритроцитов (в результате потери отрицательного заряда), которые в результате быстро падают на дно пробирки, уменьшая таким образом время оседания.

В большинстве случаев справочное значение устанавливается равным 20 мм/час для женщин и 15 мм/час для мужчин.

Управляющее программное обеспечение устройства таким образом оценивает, содержит ли образец 1 крови патологию или нет.

В этом случае тренд оседания A1, A2, A3, представляющий стадии агрегирования корпускулярных компонентов 1a, измеряется за период времени T.

Эта стадия выполняется путем считывания по меньшей мере в один момент времени M1, M2 или M3 периода времени T формирования агломератов корпускулярных компонентов 1a и их выпадения из плазмы 1b, содержащейся в образце 1 крови.

В частности тренд оседания A1, A2, A3 представляется кривой (см. Фиг. 2 и Фиг. 4), получаемой путем считывания формирования агломератов и их выпадения из плазмы для каждого последующего момента в течение всего периода времени T.

Как проиллюстрировано на Фиг. 4, моменты считывания представлены предопределенными временными интервалами, обычно одно считывание каждые две секунды, по которым вычерчивается график изменения скорости. Все вместе эти моменты, которые графически представлены посредством взаимно параллельных сегментов, простирающихся до измеренной скорости, образуют таким образом вышеупомянутую кривую, представляющую тренд оседания A1, A2, A3.

Следует отметить в частности, что на Фиг. 2 три кривые A1, A2, A3 представлены как неограничивающий пример, где каждая кривая принадлежит тренду оседания соответствующих образцов крови.

Проиллюстрировано, опять же в качестве примера, что каждый образец крови имеет ту же самую скорость V в конце периода времени T (приблизительно 50 мм/час).

Однако тренды оседания отличаются друг от друга, поскольку каждый тренд оседания A1, A2, A3 показывает некоторую конкретную кривую.

В этой связи необходимо отметить, что оседание происходит в три стадии: первая стадия определяется формированием скоплений; на второй стадии дополнительно имеет место агрегирование клеточных скоплений (столбиков); наконец, на третьей стадии происходит ускорение оседания, так что агрегаты скапливаются на дне контейнера 2.

Эти стадии, которые могут протекать по-разному в зависимости от различных патологий, присутствующих в образце крови, определяют таким образом разницу в соответствующих кривых оседания.

Фактически для каждой патологии корпускулярные тела 1a показывают специфичное поведение (в зависимости от потери отрицательного заряда эритроцитов) в их способности агрегироваться, и следовательно вид кривой оседания.

По этой причине диаграммы оседания могут отличаться друг от друга, хотя и имеют идентичную скорость оседания, либо они могут иметь похожие времена реакции, но различные окончательные значения. Кроме того, эти кривые могут обеспечить информацию о наличии различных точек агрегирования или различной амплитуды кривой, когда скорости V являются равными (как в случае, проиллюстрированном на Фиг. 2).

Плазма 1b, чьи компоненты являются более многочисленными, чем в корпускулярном теле 1a, также имеет тенденцию изменять профиль кривой, представляющей тренд оседания, если присутствуют патологии.

В этой связи необходимо подчеркнуть, что в конкретные моменты считывания M1, M2, M3, индивидуальные тренды оседания A1, A2, A3 следуют профилям, которые отличаются друг от друга.

Следовательно, в такие моменты времени M1, M2, M3 регистрируется различное поведение для стадий агрегирования и выпадения корпускулярных компонентов 1a.

Кривая каждого образца 1 крови вычерчивается посредством подходящего управляющего программного обеспечения, которое может быть интегрировано в прибор для измерения скорости оседания эритроцитов известного типа, как вкратце описано выше.

Предпочтительно тренд оседания A1, A2, A3, определенный для каждого образца крови, сравнивается по меньшей мере с одним справочным параметром, представляющим по меньшей мере данную патологию. Этот справочный параметр представляется справочным трендом оседания P1, P2, P3 одной или более патологий.

Сравнение выполняется путем определения того, имеет ли тренд оседания A1, A2, A3 особые характеристики, которые являются похожими (иногда равными) на характеристики справочного тренда оседания P1, P2, P3. Другими словами, моменты времени M1, M2 и M3 (представляющие особые характеристики) сравниваются с моментами, присутствующими в справочных кривых. Предпочтительно стадия сравнения выполняется со множеством справочных параметров, каждый из которых представлен справочным трендом оседания P1, P2, P3 конкретной патологии или конкретной группы патологий.

В этом случае также, для того, чтобы упростить стадию сравнения, справочные тренды оседания P1, P2, P3 представляются справочными кривыми. Следовательно, стадия сравнения трендов оседания A1, A2, A3 выполняется путем сравнения каждой кривой, связанной с трендом оседания A1, A2, A3, со множеством справочных кривых.

Таким образом, путем проверки подобия таких кривых (измеренной кривой и справочной кривой) можно установить конкретную патологию или конкретную группу патологий для каждого тренда оседания A1, A2, A3. Конкретный результат таким образом выдается относительно патологии каждого анализируемого образца 1 крови.

Предпочтительно сравнение также может выполняться путем наблюдения только конкретных моментов времени M1, M2, M3 (см. Фиг. 2), которые встречаются в кривой. Если такие моменты времени M1, M2, M3 соответствуют справочным моментам, можно будет определить конкретную патологию образца 1 крови. Эта ситуация определяется тем фактом, что, как было описано выше, в моменты времени M1, M2, M3 кривые показывают очень разное поведение на стадиях агрегирования корпускулярных компонентов 1a.

Предпочтительно сравнение между трендом оседания A1, A2, A3 и по меньшей мере одним справочным параметром выполняется электронным обрабатывающим блоком, интегрированным с устройством для измерения скорости оседания. Кроме того, необходимо отметить, что вышеописанный способ анализа по настоящему изобретению имеет выгодное применение при его повторении с различными образцами крови одного и того же субъекта. В этом случае можно будет контролировать предопределенную патологию, ее течение во время лекарственной терапии, или состояние здоровья субъекта в целом.

В этой ситуации ряд образцов берется в разное время внутри предопределенного периода времени, который определяется на основе конкретной отслеживаемой патологии или состояния здоровья.

Например, для того, чтобы проверить, работает ли терапия должным образом, может быть предусмотрено взятие образцов крови (которые анализируются в соответствии с вышеописанным способом) с данными интервалами времени, находящимися в пределах периода лечения. Результаты и эффективность лечения могут таким образом постоянно отслеживаться, и в случае необходимости может быть предпринято своевременное вмешательство для корректировки лечения.

Настоящее изобретение таким образом решает проблемы предшествующего уровня техники и имеет многочисленные преимущества.

Во-первых, следует отметить, что вышеописанный способ позволяет обеспечить конкретные указания относительно наличия данной патологии или группы патологий простым и быстрым образом и с очень скромными затратами. Это преимущество определяется тем фактом, что данный способ не требует сложных и дорогостоящих лабораторных инструментов, используемых только специализированным персоналом в лабораторных условиях.

Способ по настоящему изобретению может быть выполнен с помощью очень простого оборудования, которое может использоваться неспециализированным персоналом, поскольку он основан на прямом сравнении между измеренными величинами (кривыми, представляющими тренд оседания) и справочными значениями.

Такое оборудование, например устройства для измерения скорости оседания эритроцитов (ESR), как известно, является простым, дешевым, и способно обеспечить результаты за очень короткое время.

Другими словами, вышеописанный способ реализуется с тестом (ESR), который обычно является неспецифическим, но который позволяет получить на основе сравнения трендов оседания специфическую информацию относительно наличия и типа патологий в образце крови.

Следовательно, данный способ обеспечивает такую конкретную информацию без какой-либо потребности в анализе состава крови и таким образом со значительной экономией в затратах на выполнение лабораторных анализов.

1. Способ для определения патологии в образцах крови, содержащий стадии:

- приготовления образца (1) крови внутри соответствующего контейнера (2);

- предотвращения свертывания упомянутого образца (1) крови посредством добавления противосвертывающего вещества в указанный образец крови; и

- измерения скорости (V), с которой корпускулярные компоненты (1a), содержащиеся в образце (1) крови, оседают на дно упомянутого контейнера (2), причем упомянутая скорость (V) измеряется за предопределенный период времени (T);

отличающийся тем, что он дополнительно содержит стадии:

- определения внутри упомянутого периода времени (T) тренда оседания (A1, A2, A3), представляющего стадии агрегирования корпускулярных компонентов (1a); и

- сравнения определенного тренда оседания (A1, A2, A3) по меньшей мере с одним референсным параметром, представляющим по меньшей мере одну данную патологию,

где по меньшей мере один референсный параметр представлен референсным трендом оседания (P1, P2, P3) для одной или более патологий;

причем указанную стадию сравнения тренда оседания (A1, A2, A3) реализуют путем определения того, имеет ли упомянутый тренд оседания (A1, A2, A3) характеристики, идентичные характеристикам указанного референсного тренда оседания (P1, P2, P3);

причем указанный тренд оседания (A1, A2, A3) и указанный референсный тренд оседания (P1, P2, P3) определяют путем считывания при первом числе моментов считывания в течение указанного периода времени образования агломератов корпускулярных компонентов и их выпадения в плазме, содержащейся в указанном образце крови;

и причем указанную стадию сравнения указанного тренда оседания (A1, A2, A3) проводят посредством сравнения указанного определенного тренда оседания (A1, A2, A3) с по меньшей мере одним референсным трендом оседания (P1, P2, P3) только при втором числе конкретных моментов считывания, соответствующих подвыборке указанных моментов считывания, при этом указанное второе число является меньшим, чем указанное первое число.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определенный тренд оседания (A1, A2, A3) сравнивается со множеством референсных параметров, каждый из которых представлен референсным трендом оседания (P1, P2, P3) для конкретной патологии или конкретной группы патологий.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый тренд оседания (A1, A2, A3) представляется кривой, получаемой путем считывания формирования агломератов и их выпадения в плазме (1b) для каждого последовательного момента в течение всего периода времени (T); причем упомянутые моменты времени разделены предопределенными временными интервалами.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что упомянутый референсный параметр представляется референсной кривой; причем упомянутая стадия сравнения тренда оседания (A1, A2, A3) выполняется путем сравнения кривой упомянутого тренда оседания (A1, A2, A3) со множеством референсных кривых.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стадию сравнения измеренной скорости оседания (V) со скоростью, указывающей на присутствие какой-либо патологии.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере упомянутая стадия сравнения тренда оседания (A1, A2, A3) по меньшей мере с одним референсным параметром выполняется электронным обрабатывающим блоком.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что упомянутые стадии измерения скорости оседания (V) и определения тренда оседания (A1, A2, A3) выполняются электронным устройством для измерения скорости оседания эритроцитов.