Способ определения времени свёртывания крови и устройство для его осуществления

Способ определения времени свёртывания крови и устройство для его осуществления

Реферат

Изобретение относится к средствам для клинических лабораторных исследований, а именно к способам и устройствам для контроля и измерения параметров свертывания крови и в частности протромбинового времени и/или MHO (международного нормализованного отношения). Может быть использовано для персонального самостоятельного выполнения нуждающимися (больными) контроля и измерения данных показателей в домашних условиях.

Известен коагулограф для определения времени свертывания крови (Коблов Л.Ф. Методы и приборы для клинических лабораторных исследований. М.: Медицина. 1979. С. 51-57), содержащий специальную подвижную измерительную кювету, изготовленную из изоляционного материала (например, фторопласта), для размещения пробы крови, в дно которой вмонтированы два металлических электрода, выполненных с возможностью контакта с пробой крови при колебании кюветы, и измерительный преобразователь, подключенный к этим электродам.

Измерение времени свертывания крови с помощью коагулографа осуществляется путем регистрации момента возникновения непрерывного электрического тока в цепи электродов при замыкании зазора между ними нитями фибрина.

Недостатком коагулографа является необходимость использования специальной кюветы для пробы крови, что влечет за собой необходимость стерилизации этой кюветы в ходе массовых клинических анализов, большой объем анализируемой крови (до 0,2 мл) и сложность конструкции коагулографа.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения времени свертывания крови (РСТ № 9406007, G01N 30/47, 1995). Устройство для определения скорости коагуляции жидкости, содержащее горизонтальную пластину, изготовленную из пористого изоляционного материала, для размещения пробы крови, два измерительных металлических электрода, расположенных в зоне размещения пробы крови с возможностью электрического контакта с этой пробой, и преобразователь сопротивления в электрический сигнал, подключенный к этим электродам. При прохождении пробы крови через поры горизонтальной пластины происходит коагуляция крови. Время свертывания определяют по электропроводности или полному электрическому сопротивлению между двумя электродами.

Недостатком описанного устройства является необходимость дополнительных исследований соответствия момента свертывания крови данным устройством и стандартным методом, а также отсутствие автоматизации лабораторных анализов времени свертывания крови.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения времени свертывания крови, при котором электрическое сопротивление электродов, расположенных в зоне размещения пробы крови, преобразуют в электрический сигнал, по времени затухания которого делается вывод о времени свертывания крови, и устройство для его осуществления, содержащее горизонтальную пластину, изготовленную из изоляционного материала, для размещения пробы крови, два измерительных металлических электрода, расположенных в зоне размещения пробы крови с возможностью электрического контакта с этой пробой, и преобразователь сопротивления в электрический сигнал, подключенный к этим электродам, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительным металлическим электродом, дополнительным преобразователем сопротивления в электрический сигнал, приводом возвратно-поступательного движения, подвижный шток которого выполнен с возможностью перемещения по вертикали, датчиком максимального вертикального положения штока, электронным устройством совпадения и электронным секундомером, при этом один из измерительных и дополнительный электроды выполнены в виде проволочек одинаковой длины, расположенных вертикально и укрепленных на фиксированном расстоянии друг от друга на изоляционной пластине, механически соединенной с концом штока привода, причем нижние свободные концы этих проволочек загнуты под прямым углом к вертикали, привод выполнен с возможностью погружения загнутых концов проволочек в пробу крови при движении штока, а вход дополнительного преобразователя сопротивления в электрический сигнал подключен к измерительному и дополнительному электродам, укрепленным на изоляционной пластине, при этом выход датчика вертикального положения штока и выходы обоих преобразователей сопротивления в электрический сигнал подключены ко входу электронного устройства совпадения, а его выход подключен к электронному секундомеру (см. Патент RU на изобретение №2187797, М.кл: G01N 27/02, опубл. 20.08.2002).

Такая конструкция устройства обеспечивает возможность абсолютных измерений времени свертывания крови и более точное определение момента образования фибринной нити при вытягивании электродов из пробы крови на фиксированную высоту за счет датчика максимального положения электродов и наличия дополнительного электрода. Однако это устройство конструктивно сложно, так как содержит подвижные механические части и их привод, так как четко не определен маркер, по которому заканчивается отсчет времени при увеличении сопротивления между электродами.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности измерения времени свертывания крови с одновременным упрощением устройства.

Поставленный технический результат достигается тем, что при определении времени свертывания крови, при котором электрическое сопротивление электродов, расположенных в зоне размещения пробы крови, преобразуют в электрический сигнал, по времени затухания которого делается вывод о времени свертывания крови, вывод о времени свертывания крови делается после образования скачка при вычислении второй производной изменения по времени электрического сигнала, при этом устройство для определения времени свертывания крови, содержащее средство для размещения пробы крови, два измерительных металлических электрода, расположенных в зоне размещения пробы крови с возможностью электрического контакта с этой пробой, и преобразователь сопротивления в электрический сигнал, подключенный к этим электродам, счетчик времени, выход которого соединен с дисплеем, дополнительно содержит логическое устройство, импульсный детектор и вычислитель второй производной электрического сигнала, поступающего с выхода преобразователя сопротивления в электрический сигнал на вход вычислителя и вход логического устройства, выход вычислителя второй производной через импульсный детектор соединен со вторым входом логического устройства, выход которого соединен со счетчиком времени, при этом электроды жестко размещены в средстве для размещения пробы крови, при этом средство для размещения пробы крови может быть выполнено с возможностью отделения от остальной части.

Предлагаемый способ определения времени свертывания крови осуществляется следующим образом.

Экспериментально установлено, что изменение сопротивления между электродами, расположенными в зоне размещения пробы крови является нелинейной функцией по времени. При этом момент свертывания определяется по характерному изменению сопротивления между электродами. Для этого измеренная функция изменения сопротивления образца дважды дифференцируется по времени, и момент скачкообразного изменения второй производной этой функции признается за момент свертывания крови.

Устройство для реализации предложенного способа реализуется с помощью устройства, схематично показанного на чертеже.

Устройство для определения времени свёртывания крови содержит средство 1 для размещения пробы крови, два измерительных металлических электрода 2 и 3, расположенных в зоне размещения пробы крови с возможностью электрического контакта с этой пробой, преобразователь 4 сопротивления в электрический сигнал. Входы преобразователя 4 сопротивления в электрический сигнал подключены к электродам 2 и 3. Устройство также содержит счётчик 5 времени, выход которого соединён с дисплеем 6, логическое устройство 7, роль которого может выполнять например RS-триггер, импульсный детектор 8 и вычислитель 9 второй производной электрического сигнала, поступающего с выхода преобразователя 4 сопротивления в электрический сигнал на вход вычислителя 9 и вход логического устройства 7. Выход вычислителя 9 второй производной через импульсный детектор 8 соединён со вторым входом логического устройства 7. Выход логического устройства 7 соединен со счётчиком 5 времени. Электроды 2 и 3 жёстко размещены в средстве для размещения пробы крови. Средство 1 для размещения пробы крови может быть выполнено с возможностью отделения от остальной части, как это показано на чертеже. Средство 1 для размещения пробы крови может быть выполнено в виде пластикового корпуса. Внутренняя полость корпуса может содержать активатор свертываемости (например, белок протромбин) в виде высушенного слоя, наносимого при сборке сенсора. Для исключения ложных показаний корпус средства 1 выполнен в виде замкнутой емкости (сосуда) с отверстием (горловиной) для заполнения кровью. Внутренняя поверхность корпуса средства 1 может иметь гидрофильный характер для надежного заполнения кровью без образования пузырей воздуха.

Вce элементы устройства запитаны от одного блока питания (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

Пользователь перед измерением приводит прибор в рабочее состояние, включает прибор (элементы включения приборы на чертеже не показаны), предварительно подключив средство 1 для размещения пробы крови к средствам измерения. Далее прокалывает кожу пальца ланцетом и вносит 1-2 капли крови в отверстие средства 1 для размещения пробы крови (при этом вне зависимости от того, сколько капель, одна или две крови внесено в средство 1 электроды 2 и 3 должны полностью быть покрыты кровью). При этом резко уменьшается сопротивление между электродами 2 и 3. С преобразователя 4 сопротивления в электрический сигнал подаётся сигнал на вычислитель 9 и на логическое устройство 7, с выхода которого подаётся сигнал на начало работы счётчика 5 времени с выводом результата измерения на дисплей 6. В процессе измерения происходит измерение модуля полного электрического сопротивления образца крови и анализ его изменения во времени. Момент свертывания крови определяется по характерному изменению характера изменения сопротивления. Для этого измеренная функция изменения сопротивления образца крови дважды дифференцируется по времени и в момент скачкообразного изменения второй производной этой функции подаётся импульс на детектор 8, с которого сигнал подаётся на логическое устройство 7, сигналом с выхода которого отключается счётчик 5 времени с сохранением информации на дисплее 6, а значит, с показанием времени свертывания крови.

Высокая точность измерения с одновременной простотой устройства является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

1. Устройство для определения времени свертывания крови, содержащее средство для размещения пробы крови, два измерительных металлических электрода, расположенных в зоне размещения пробы крови с возможностью электрического контакта с пробой, и преобразователь сопротивления в электрический сигнал, подключенный к этим электродам, счетчик времени, выход которого соединен с дисплеем, отличающееся тем, что дополнительно содержит логическое устройство, импульсный детектор и вычислитель второй производной электрического сигнала, поступающего с выхода преобразователя сопротивления в электрический сигнал на вход вычислителя и вход логического устройства, выход вычислителя второй производной через импульсный детектор соединен со вторым входом логического устройства, выход которого соединен со счетчиком времени.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды жестко размещены в среде для размещения пробы крови.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для размещения крови выполнено с возможностью отделения от остальной части.