Коагулограф

 

388430

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советс

Социалистичес

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. G Оlп 33/16

Заявлено 19.Х1.1970 (Ko 1494485/31-16)

Приоритет 04.XII.1969, № 881971, США

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 22.VI 1973. Бюллетень № 28

УДК 615.471:616.151.5 (088.8) Дата опубликования описания 28.XI.1973

Автор изобретения

Иносгранец

Стэнфорд Л. Адлер (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Текникон Инструментс Корпорейшн> (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

КОАГУЛО ГРАФ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения скорости коагуляции жидкости.

Известны коагулографы, содержащие барабанный механизм отбора проб исследуемой жидкости, например, крови, роликовый многоканальный насос, контейнер с реагентом, программирующий и регистрирующий приборы.

Однако такие коагулографы не обеспечивают точного автоматического отсчета времени коагуляции каждой пробы крови.

Предлагаемый коагулограф отличается от известных тем, что в нем установлен рабочий столик с нагревательным элементом для поддержания необходимой температуры рабочего столика и участком зеркально отражающей поверхности, по которой с помощью лентопротяжного механизма может прерывисто-поступательно перемещаться на определенное расстояние светопрозрачная лента, намотанная на катушку и имеющая расположенные па определенном расстоянии углубления, например, цилиндрической формы для помещения в них высушенной суспензии катализатора. Коагулограф снабжен также механизмом подачи порции проб крови из трубопровода, идущего от барабанного механизма отбора проб крови, и трубопроводом подачи реагента, причем выходные концы трубопроводов расположены над поверхностью рабочего столика в определенной последовательности и на определенном расстоянии один от другого.

5 Под рабочим столиком на одной оси с участком зеркально отражающей поверхности установлен стержневой магнит, с механизмом приведения его во вращательное движение, а над участком зеркально отражающей поверхности

10 установлен фотоэлемент и источник света.

Это обеспечивает высоко точный автоматический отсчет времени коагуляции каждой пробы крови.

Механизм подачи порции пробы крови вы15 полнен в виде рычага, перемещающего выходной конец трубопровода, идущего от барабанного механизма, по дуге вокруг точки закрепления, и электромеханического привода, управляемого с помощью программирующего

20 прибора. Такое конструктивное еше ие "3воляет подавать определенную п" . ию к для исследования.

Трубопровод подачи реагента в предлагаемом коагулографе выполнен в виде подаю25 щей и отводящей магистралей, в которыхдвижение реагента осуществляется с помощью роликового многоканального насоса и эластичных участков каждой магистрали, при388430

5О

65 чем на выходном конце подводящей магистрали установлен нагревательный элемент, обеспечивающий необходимую и постоянную температуру подаваемого реагента.

Такое выполнение трубопровода подачи реагента обеспечивает оптимальные температурные условия коагуляции и дозированную подачу реагента.

Для регистрации времени коагуляции каждой пробы непосредственно в единицах времени в коагулографе установлен отметчик времени, управляемый выходными сигналами фотоэлемента.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого коагулографа; на фиг. 2— светопрозрачная лента с углублениями для катализатора, вид сверху; на фиг. 3 — схематично показан процесс смешивания пробы сыворотки крови с реагентом в присутствии катализатора под действием магнитного поля; на фиг. 4 — внешний вид смеси пробы сыворотки крови, реагента и катализатора в начале коагуляции; на фиг. 5 в то же, в конце реакции коагуляции.

Предлагаемый коагулограф содержит барабанный механизм 1 отбора проб исследуемой жидкости, например, крови, Эти пробы помещаются в пробирки 2, укрепленные на поворотном барабане 8 и отводятся из пробирок устройством 4, содержащим отводящий пробу зонд 5 и механизм 6, приводящий этот зонд в действие, Механизм 6 и поворотный барабан 8 приводятся в действие от привода 7.

При работе коагулографа барабан 3 периодически поворачивается и поочередно подставляет прибирки 2 с пробами крови под отсасывающий зонд 5. Последний также приводится в действие периодически и отсасывает из подведенной под него пробирки пробу крови в заданном количестве. После каждого забора крови зонд перемещается из очередной пробирки в расположенный рядом с барабаном 3 сосуд 8 с моющей жидкостью. При этом в зонд засасывается определенное количество воздуха и определенное количество моющей жидкости.

Затем зонд через окружающий воздух переносится в следующую пробирку с пробой крови.

Таким образом в зонде 5 последовательно располагается определенное количество проб крови, разделенных участком воздуха, участком моющей жидкости и вновь участком воздуха. Эта смесь поступает в связанный с зондом 5 трубопровод 9 с эластичным участком

10.

Выходной конец 11 этого трубопровода связан с механизмом подачи порции крови, выполненным в виде рычага 12, который поворачивается электродвигателем 13, управляемым с помощью программирующего прибора 14; последний управляет также электродвигателем 7.

С трубопроводом 9 через тройник 15 соединен трубопровод 16, имеющий эластичный участок и трехходовой клапан 17. Впускной конец трубопровода 16, а также один выпускной ка4 нал 18 трехходового клапана 17 сообщаются с атмосферой.

Трехходовой клапан 17 управляется от программирующего прибора 14 и может находиться в двух положениях: в первом положении он соединяет трубопровод 16 с атмосферой, так что воздух просто проходит через впускной конец этого трубопровода и возвращается в атмосферу через выпускной канал 18 клапана

17; во втором положении — соединяет трубопровод 16 с выпускным каналом 19, в результате чего воздух из этого трубопровода поступает в трубопровод 9, соединяясь в нем со струей смеси, идущей из эластичного участка

10, присоединенного к отсасывающему зонду 5.

Коагулограф имеет контейнер 20 с реагентом 21. С контейнером связаны три трубопровода 22, 28 и 24, имеющие эластичные участки соответственно 25, 26 и 27. Впускной конец подающего трубопровода 22 находится у самого дна контейнера 20, тогда как концы отводящего трубопровода 28 и возвратного трубопровода 24 расположены над поверхностью реагента.

Эластичные участки трубопроводов 9, 16,22 и 28 охвачены роликами многоканального роликового насоса 28, управляемого программирующим прибором 14. Кроме того, трубопроводы 22 и 28 имеют эластичные участки 29 и 30, которые вместе с эластичным участком 27 трубопровода 24 охвачены многоканальным насосом 31, также управляемым программирующим прибором 14.

Трубопровод 24 является возвратным и обводным и связан с трубопроводом 22 при помощи тройника 82.

Многоканальный насос 81 содержит привод

33, на котором имею-ся выступы И 86, взаимодействующие вместе с приводом с эластичными участками 27, 29 и 30 трубопроводов соответственно 24, 22 и 28. При работе насоса 31 привод 88 быстро поворачивается между своим первым и вторым положениями, В первом положении привода выступ 85 сжимает эластичную часть 29 трубопровода 22, предотвращая тем самым прохождение через нее жидкости, в то время как два других выступа

84 и 86 не мешают протоку жидкости через соответствующие трубопроводы 24 и 28. Во втором положении привода выступы 34 и 86, сжимая эластичные участки 27 и 80 трубопроводов 24 и 28, препятствуют прохождению жидкости через эти трубопроводы, тогда как выступ 85 не мешает ее прохождению через трубопровод 22. Таким образом, когда привод

88 насоса 81 находится в первом положении, поток жидкости не проходит через обводной и возвратный трубопровод 24, и всасывающий трубопровод 28 бездействует. Когда же привод 88 находится во втором положении, то жидкость протекает через трубопровод 24, и бездействуют всасывающий трубопровод 23 и трубопровод 22.

388430

На выпускном I

-онетт 87 трлбопРО оця 22 соединРИ с всасывякццим тол бопроводом 28.

Вьтпл ейные коТпть тпубопроподя 9, идущего от бяпябяццого мех?11ттз-я отбооа ппоб <Рови, и трубопровода 22 подачи реагента уста1To f.efrT.т в определенной посл.-. овательности и ця опп лелеццом Расстоянии один от другого и nacrro,frnTTTFTTT" цг и этом пач погепхностью 0абочего столика 89 с нягпевательным элементом 40, поддерживающим необходилТую темпепатуру столика. Ня столике имеется участок 41 зеркально отражающей поверхности, на одной оси с котооым (под рабочим столиком 89) установлен стержневотт магнит 42 с механизмом 48 для его впащения.

Над Рабочим столиком рясположетто фоточувствительное детекторное устройство 44, содержащее непрозрячТтый цилиндрический корпус 45, в котором установлены источник 4б с?ета, фотоэлемент 47 и фокусирлющая линза 48.

Эти элементы устяновлецьТ в корпусе 45 таким образом, что луч св та, испл скяемый источником 4б, фокусируется чя учяске 41 столика 89 и. Отпажяясь от него, плпядяет ня фотоэлемент

47. Вьтхолньте сигняль1 тЬотоэ,цемента 47 управляют работой отметчцкя 49 текунТРго врелтетти и регистрипуюшего прибора, печатающего ня ленте 50 выходи«те данные, тяк что время т ояГУЛЯТтии ТТЗМРРЯРтСЯ НРПОРПРДСтВРТТПО В, ЕДИНИТтях впелтелтТт. Отлтет тик 49 РРРметтц, пегистпиРуюшиц ппибОР и фотоэчелтент 47 сое1титтены с nnnr naMMIrpvrofrrrтм nnттбопом 14.

ПО повРРхностц Рабочего столик? 89 с помошт,ю лентопротяжного MFvar.изма 51. управляемого nnonnaMMHnvroTTTHM пРибовом 14, пРРPRrR«C O-ПОСтл. ПатРЛТ-НО ПРРР-РТТТЯРтСЧ СВЕТОппозцячняя лента 52, цамотяттняя тта тсятутттт.л

5?. Лента пРцжимяется к сто тику и к лентопо(у ялк110лтл Рхя т и?му РолттТт? ми 54 и 55.

Лента 52 имеет углл бления 55 (фиг. 2 — 5), расположен, «1Р ня оппеделенпом расстоянии

Оц IO От nnVIOrO, НЯППЦМРП, ТТИЛИНДРИЧЕСКОй

ФОРМЬ . R ЭтИ УГЛУбЛЕТТТ Т ТТОМСТЦЯЕтСЯ ВЫСл111РИ«тяя cvcneíaèÿ т"я-ялизяторя 5б, содержаТцего непцозрячныР "ястцТтьт из лтагнитного Матевияла, ттяприлтет „мягнитнт-Р тястипь1 окиси лт<Рлезя, котопьте ис™ лт.avroxcfr для изготовлепи т ллягТтитоАО Tffrfx ле11т, одТторочно взвешеттТтыР npppn cvI тт .Отт Г Ряст?ОРР носитРля.

При прерывисто-постл пат льном движеттии летттьт 52 углубления. заполнен-TRTP. катализатором. Оста тТя влив? ю, ся

Коягулограф работает следуТощилл образом.

Перед началом работы прибора бапабанный механизм 1 заряжается пробирками 2 с пробами сыворотки крови разлТ.чпых narrrrerrzoR, прич лт каждая такая проба предвяэительТТО обрабатывается фиксиру1ошнми средствами сразу же после взятия ее у пациента. ПОИ включении пвибора трехходовой клапан 17, управляемый ппограммирующим прибором 14, уст?и?вливается во RTopoM положение, когда воздух пропускается в струю смеси «проба крови — моющая жидкость — воздух», в результате чего по трубопроводу 9 к его выходному конТтл проходит непрерывная стр; я смеси. ОдTroRnPMeHHo с вводом в действие барабанного механизма начинает работать и лентоппотяжный механизм 51, также упоявляемый программирующим прибором 14. Этот меха«изм, пепРМРТтТающий светопрозрачную леТТтл 52 поеРывисто-поступатРпьно, подводит к вьтхочному концу 11 трубопровода кятализатоР, пометценный в углублении 5б ня ленте 52, так что это углубление устанавливается в позиции А. В этот момент из выходного конца 11 многоканальный насос 28 подает порцию пробы коови. которая смешивается с катализатором, в результате чего происходит мгновенное взвешивание магнитных частиц окиси железа. Под дейстттиелт вращаюцТегося магнитного поля, генерировянного стевжнем 42. начинается тнтятельное пепемешивание частиц в пробе. После

ОпоеделетТного ПРомежутка впемени, составлят щего, няпоимеп, 1.о — 2 сек выходной Trorrprr

11 под дейст?ием своего приво",.я поворачивается Rî втоРое поло кеттиР и располагается ппямо ттатт ко."лет<топом 58 с тем. что61-.1 R него проходили остявптяяся ппобя крови и слеттлтощал зя ней TTorrT ия воздлхя и моютттей ж11кости, которые тщательно промывают выходттorr TTOTTFтт от остатков вы ятт Tolr ппобь1. Во ттОРлтя этой опепяпии лента Остается ттепоттвТтжТ оТТ г, тР тетти. наппимеп. О5 гек с целью довР тетТття ППО6ЬТ КРОВИ И rrnannORHTTTTTTY ПОРТТИй

«ЯтЯЛТТЗ:ттОРЯ Тто жРПЯРМОТТ тРМПРРЯТУРЬ (nOnsrqTra 37 (",1 РРц ттототтотт ня«1иттяРтсч итITIv >яттттртттт«ттт пpnffofr C.РРптьтт я тич KnoRTT ПО Г т<отт-.янии пеп.толя зядеожки лентоппотяжньтй механизм 51 пепеме пает лентлч 52 непоспедстветтНО Под ВЫПуСКНОй КОНЕЦ 87 тпубОППОВОдя

22 подачи пеягентя. В этот момент многокяTT?,fTT HTTTT насос 88 подает чевез выпускной коец 87 дозированное количество Реагента РРц темпепатлтпе попядка ЗTС. В этом поможет-ии .тента остается примепно в течение 2 сек, я Реагент начиняет взаимодействовать со смесью пробы кпови и катализатора. При этом начинается отсчет времени коагуляпии отметчиком 49 и устпоцством. печятаюгцим выходные данньле. R конце пеРиочя выдачи точно дозивовянного количества реагента многоканальный насос З8 переводится в положение, когда подача реагента к выходному концу 87 трубопровода 22 прекращается, и реагент возвращается в контейнер 20 по обводному и возвратному трубопроводу 24. Одновременно остатки реагента

388430

10 всасываются в трубопровод 28 и возвращаются в контейнер 20, благодаря чему обеспечивается выдача точно заданного количества реагента и предотвращаются его потери.

После завершения периода задержки, длящегося примерно 2 сек, лентопротяжный механизм снова перемещает ленту 52 и устанавливает пробу крови с реагентом и катализатором в позицию Б на участке 41 зеркально отражающей поверхности. Точной установке смеси в эту позицию способствует то, что углубления на ленте 52 отстоят одно от другого на расстояние равное расстоянию между фокусом линзы 48 и выпускным концом 11 трубопровода 9 подачи проб крови, когда этот конец находится в положении распределения.

Для этой цели может быть также использован дополнительный выходной сигнал, поступающий от фотоэлемента 47 к программирующему прибору 14, так как смесь, только поступившая в позицию Б, вследствие однородного распределения в ней непрозрачных магнитных частиц катализатора, мутна и непрозрачна и потому прерывает луч света, идущий от источника 4б к фотоэлементу 47. В результате этого на программирующий прибор подается управляющий сигнал, под действием которого останавливается лентопротяжный механизм 51.

Когда смесь пробы сыворотки крови, реагента и катализатора устанавливается в позиции

Б, тщательное ее перемешивание значительно усиливается в результате перемещения магнитных частиц окиси железа под действием магнитного поля, создаваемого вращающимся магнитным стержнем 42.

На фиг. 3, иллюстрирующей процесс смешивания, изобРажены магнитные частицы, котоDhTp поч JIpAcTBHE м упомянутого магнитного поля впашаются как вокруг своих собственных осей, так и вокруг центра смеси (обозначено соответствующими стрелками) лля облегчения реакции между пробой сыворотки крови и реагентом.

Когда реакция коагуляции началась, то в результате полимеризации фибриноген плазмы ппевпагцается в нити фибрина, которые собиваются большим числом вращающихся магнитных частиц окиси железа. Во время продолжак п г ося ппоцессг накапливания нити фибрина пепеплетаются, находясь на магнитных час "н ах и образуют одну или больше относи,-л больших частиц, которые показывают, r "ная точка реакции достигнута.

К- чже выказывалось выше, смесь проба кто и — леагент — катализатор, когда она первоначально устанавливается в позицию Б, является в основном мутной и непрозрачной, Р .елствие равномерного распределения в ней большого числа магнитных частиц окиси жсза (фиг. 4). Однако, по мере того, как рея ия коауляции достигает конечной точки, взаимодействие между нитями фибрина и упомянутыми магнитными частицами окиси железа и их собирание в одну или большее число относительно больших частиц 59 (фиг. 5) при15

65 водит к быстрому и резкому изменению в оптических свойствах смеси. Частицы 59, состоящие из магнитных частиц окиси железа и фибрина, собираются в основном в центре смеси, приводя к резкому изменению ее светопроводных свойств — из светонепроводной она становится светопроводной или прозрачной.

Это резкое изменение в непрозрачности смеси сразу фиксируется фотоэлементом 47, К нему от источника света 4б проходит луч света с мгновенной подачей сигнала на отметчик 49 времени и устройство, печатающее выходные данные, для остановки отметчика времени (реле времени) и устройства, печатающего выходные данные (результаты) — время коагуляции, выраженное в секундах, на ленте 50.

После этого происходит перенастройка отметчика 49 времени и устройства, печатающего выходные данные, для подготовки их к определению времени коагуляции следующей пробы сыворотки крови

Вслед за перемещением смеси из пробы сыворотки крови — реагента — катализатора в позицию Б следующая дозированная порция катализатора 57, расположенная на ленте 52, располагается в позиции А, где к ней добавляется проба крови через выпускной конец 11, и начинается 55-секундный инкубационный период для следующего образца пробы крови.

Предмет изобретения

1. Коагулограф, содержащий барабанный механизм отбора проб исследуемой жидкости, например кровя, роликовый многоканальный насос, контейнер с реагентом, программирующий и регистрирующий приборы, отличающийся тем, что, с целью автоматического отсчета с высокой точностью времени коагуляции каждой пробы крови, в нем установлены рабочий столик с нагревательным элементом для поддержания необходимой температуры рабочего столика и участком зеркально отражающей поверхности, по которой с помощью лентопротяжного механизма может прерывисто-поступательно пепемещаться на определенное рассточние светопрозрачная лента, намотанная на катушку, и имеющая расположенные на опоеделенном расстоянии углубления, например цилиндрической формы для высушенной суспензии катализатора, механизм подачи порпии

",oonbr крови из трубопровода, идущего от барабанного механизма отбора проб крови, и трубопровод подачи реагента, причем выходчые концы трубопроводов расположены нал поверхностью рабочего столика в определенной последовательности и на определенном расстоянии один от другого, под рабочим столиком по одной оси с участком зеркально отражающей поверхности х становлен стержневой магнит с механизмом приведения его во вращательное лвижение, а пад участком зепкально отпажающей повспхности установлен фотоэлем нт и источник света.

2. Коагулограф по и. 1, отличающийся тем, что, с целью подачи определенной порции кро.

388430

10 ви для исследования, механизм подачи порции пробы крови выполнен в виде рычага, перемещающего выходной конец трубопровода, идущего от барабанного механизма по дуге вокруг точки закрепления и электромеханического привода, управляемого с помощью программирующего прибора.

3. Коагулограф по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимальных температурных условий коагуляции и дозированной

no„„.-ачи реагента, трубопровод подачи реагента выполнен в виде подающей и отводящей магистралей, движение реагента в которых осуществляется с помощью роликового многоканального насоса и эластичных участков каждой магистрали, причем на выходном конце годводящей магистрали установлен нагрева5 тельный элемент, обеспечивающий необходимую и постоянную температуру подаваемого реагента.

4. Коагулограф по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регистрации времени коагуляции

10 каждой пробы крови непосредственно в единицах времени, в нем установлен отметчик времени, управляемый выходным и сигналами фотоэлемента.

388430

Фиг 2

Составитель Е. Ланцбург

Редактор Н. Спиридонова Техред Т. Курилко Корректор Т. Гревцова

Заказ 311I/3 Изд. № 1737 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1 52

Фиг.5

Фиг 4.

52

ФигУ