Способ определения гематокрита крови в процессе цитоплазмафереза Российский патент 2023 года по МПК A61B5/145 

Изобретение относится к области медицины и предназначено для определения гематокрита крови (объем клеток эритроцитов в крови) в ходе процесса разделения крови на компоненты методом центрифугирования, который в свою очередь применяется для цитоплазмафереза.

Гематокрит – процентное содержание форменных элементов крови в ее общем объеме. Так как подавляющее большинство из них – эритроциты, то, как правило, этот показатель является измерением объемной доли эритроцитов в крови. Он может меняться в большую или меньшую сторону при некоторых заболеваниях и помогает в их диагностике.

Существуют различные способы определения гематокрита, описанные в статье Акулов С.А., Чистякова И.Б., Федотов А.А. Методы измерения уровня гематокрита крови. – Приволжский научный вестник, № 11-1 (39) – 2014, с. 29-32. Его вычисляют с применением специальных приборов либо вручную.

Ручной способ подсчета. Забранную с использованием антикоагулянта кровь помещают в сухую чистую пробирку и дают отстояться. При этом форменные элементы, имеющие больший вес, оседают на дно емкости, а легкая плазма поднимается наверх, формируется две фракции красного и желтого цвета соответственно. По делениям на пробирке можно определить показатель гематокрита.

Данный способ наименее точный, его погрешность составляет до 20%, вызванная, в том числе, неэффективным алгоритмом вычисления, поэтому в настоящее время в лабораториях он не применяется.

Способ прямого подсчета клеток крови. В заданном объеме биоматериала происходит подсчет видимых форменных элементов крови вручную или с помощью гематологических анализаторов. Определение гематокрита проводится с помощью специальной стеклянной градуированной трубочки, которую заполняют кровью и центрифугируют на скорости в 10000 оборотов в минуту в течение 5 минут. В результате процедуры кровь разделяется на плазму, лейкоцитарную плёнку и эритроцитарную массу. Метод обладает высокой точностью, и процесс измерения не отнимает много времени – не более пяти минут, но при этом необходимо дорогостоящие оборудование и расходные материалы, а также квалифицированный персонал.

Наиболее распространенным является способ центрифугирования. Кровь в течение 10-30 минут подвергают воздействию центробежной силы. Определение производят в гематокритных капиллярах, представляющих собой стеклянную трубку, разделенную шкалой на 100 равных частей. Гематокрит определяют по числу делений в трубке, занимаемых форменными элементами.

(Кассирский И.А. Клиническая гематология / И.А. Кассирский, Р.А. Алексеев. – Изд. 4-е, испр. и доп. – М.: Медицина, 1970. – 800 с.)

Однако, недостатками этого способа является его погрешность 2-4%, обусловленная наличием плазмы в толще эритроцитов после центрифугирования, погрешность, обусловленная гемолизом эритроцитов и погрешность, обусловленная ручным подсчетом гематокрита, то есть влияние человеческого фактора.

Задачей изобретения является создание наиболее точного способа определения гематокрита крови в процессе цитоплазмафереза, не зависимого от человеческого фактора и позволяющего исключить погрешности процедуры, а также сократить время определения гематокрита.

Технический результат заключается в повышении точности способа.

Это достигается тем, что в заявляемом способе определения гематокрита крови путем центрифугирования и последующего расчета по формуле, согласно изобретению, гематокрит определяют в процессе разделения крови на компоненты на аппарате автоматического цитоплазмафереза, для этого подают кровь в колокол центрифуги аппарата автоматического цитоплазмафереза, определяют общий объем центрифугированной крови в колоколе, для этого используют модуль подсчета объема закачанной в колокол крови, который получает данные об отсчитанных оборота насоса от энкодера, определяют появление в колоколе слоя эритроцитов, используя датчик прозрачности, наведенный на точку фиксированного объема эритроцитов, и модуль оценки изменения прозрачности, получают значение объема эритроцитов в колоколе, и вычисляют гематокрит, используя модуль контроля гематокрита по формуле: HСT = Vrbc / V * 100%, где HСT – значение гематокрита; Vrbc – значение объема эритроцитов в колоколе; V – общий объем центрифугированной крови, закачанной в колокол.

При определении гематокрита крови методом центрифугирования, крайне важно совместить скорость и производительность метода с точностью регистрируемых значений. Материалом для определения гематокрита в процессе центрифугирвания обычно служит периферическая (капиллярная) или венозная стабилизированная кровь. Для точности результатов крайне важно, чтобы скорость центрифугирования была стабильной и соответствовала заявленным значениям.

Гематокрит оказывает значительное влияние на процесс вымывания плазмой тромбослоя и его сбора в отдельную емкость. Как правило, значение гематокрита задается перед процессом цитоплазмафереза на основе предварительного анализа крови донора, и в ходе самого процесса происходит пересчет скорости работы насоса, обеспечивающего вымывание тромбослоя. При неправильной установке значения гематокрита, получить заданную концентрацию тромбоцитов в плазме не представляется возможным.

При меньшей скорости получается недостаточная концентрация в плазме тромбоцитов.

При большей скорости вымывания происходит заброс в емкость с тромбоцитами эритроцитов (красные клетки)

Оценка фактического гематокрита в автоматическом режиме возможна на аппарате автоматического цитоплазмафереза с колоколом конусообразной формы, показанного на Фиг. 1, у которого в конструкции присутствуют: встроенная центрифуга 1, вращающая колокол 2 с кровью 3; датчик 4 прозрачности, наведенный на точку 5 фиксированного объема эритроцитов в колоколе, в котором находится центрифугируемая кровь; перистальтический насос 6 с регулятором 7 оборотов вращения, от которого зависит объем закачанной в колокол крови; энкодер 8; модуль 9 подсчета объема закачанной в колокол крови, модуль 10 оценки изменения прозрачности; модуль 11 контроля гематокрита.

Для определения гематокрита в крови в процессе цитоплазмафереза используют аппарат автоматического цитоплазмафереза с колоколом конусообразной формы. При этом датчик прозрачности, установленный на точке фиксированного объема, передает информацию на модуль оценки изменения прозрачности, который в свою очередь определяет резкое снижение прозрачности центрифугируемой крови, то есть появление слоя эритроцитов, а модуль подсчета объема закачанной в колокол крови фиксирует это значение.

Происходит вращение колокола 2 в центрифуге 1 со скоростью 5000 об/мин. В колокол 2 поступает кровь 3 за счет работы насоса 6, скорость работы которого определяет регулятор оборотов 7. Один оборот насоса соответствует 1 мл крови. При этом энкодер 8 отсчитывает обороты насоса, и, таким образом, происходит подсчет закачанной крови 3 в колокол 2.

При попадании во вращающийся колокол 2 кровь 3 под действием центростремительных сил распадается на компоненты, при этом более легкие компоненты стремятся переместиться внутрь к оси колокола и вверх колокола (тромбоциты, плазма), а более тяжелые компоненты стремятся переместиться вниз и прижаться к стенке колокола.

По мере закачивания крови во вращающийся колокол 2 слой эритроцитов начинается подниматься вверх по стенке колокола. Датчик 4 прозрачности наведен на точку 5 фиксированного объема эритроцитов в колоколе. Предпочтительно эта точка соответствует 160 мл. При изменении сигнала прозрачности, что соответствует достижению слоя эритроцитов точки 5, фиксируется общий объем закачанной крови на основе данных от модуля 9 подсчета объема закачанной в колокол крови и энкодера 8, который выдает импульсы, которые надо декодировать в функции их количества и направления вращения для определения прокачанного объема.

При фиксации модулем 10 оценки изменения прозрачности появления эритроцитов в колбе, производится расчет гематокрита модулем 11 контроля гематокрита, который вычисляет гематокрит и сравнивает с тем, который задал оператор, а также передает уточненное значение гематокрита в систему управления аппарата автоматического цитоплазмафереза. Расчет гематокрита производится модулем контроля гематокрита на основании данных о закачанном объеме крови в колокол согласно формуле:

HСT = Vrbc / V * 100%

где HСT – значение гематокрита; Vrbc – значение объема эритроцитов в колоколе на уровне точки фиксированного объема эритроцитов в колоколе; V – общий объем центрифугированной крови, закачанной в колокол.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Датчик прозрачности установлен на точке 160 мл. Модуль подсчета объема закачанной крови определит 300 мл крови. Гематокрит будет рассчитан по формуле: 160 / 300 * 100% = 53%

Пример 2. Датчик прозрачности установлен на точке 120 мл. Модуль подсчета объема закачанной крови определит 350 мл крови. Гематокрит будет рассчитан по формуле : 120 / 350 * 100% 34%

Пример 3. Датчик прозрачности установлен на точке 160 мл. Модуль подсчета объема закачанной крови определит 350 мл крови. Гематокрит будет рассчитан по формуле : 140 / 250 * 100% = 56%

Таким образом, заявляемый способ является точным, не зависит от человеческого фактора и процент погрешности сведен к минимуму, а также за счет автоматизации процесса снизить время определения гематокрита.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и позволяет определить гематокрит крови путем центрифугирования и последующего расчета. Гематокрит определяют в процессе разделения крови на компоненты на аппарате автоматического цитоплазмафереза. Для этого подают кровь в колокол центрифуги аппарата автоматического цитоплазмафереза, определяют общий объем центрифугированной крови в колокол. Для этого используют модуль подсчета объема закачанной в колокол крови, который получает данные об отсчитанных оборотах насоса от энкодера. Определяют появление в колоколе слоя эритроцитов, используя датчик прозрачности, наведенный на точку фиксированного объема эритроцитов, и модуль оценки изменения прозрачности, получают значение объема эритроцитов в колоколе и вычисляют гематокрит, используя модуль контроля гематокрита, по формуле: HСT=Vrbc/V⋅100%, где HСT - значение гематокрита; Vrbc - значение объема эритроцитов в колоколе; V - общий объем центрифугированной крови, закачанной в колокол. Технический результат заключается в повышении точности определения гематокрита. 1 ил.

Способ определения гематокрита крови путем центрифугирования и последующего расчета, отличающийся тем, что

гематокрит определяют в процессе разделения крови на компоненты на аппарате автоматического цитоплазмафереза,

для этого подают кровь в колокол центрифуги аппарата автоматического цитоплазмафереза,

определяют общий объем центрифугированной крови в колоколе, для этого используют модуль подсчета объема закачанной в колокол крови, который получает данные об отсчитанных оборотах насоса от энкодера,

определяют появление в колоколе слоя эритроцитов, используя датчик прозрачности, наведенный на точку фиксированного объема эритроцитов, и модуль оценки изменения прозрачности,

получают значение объема эритроцитов в колоколе и

вычисляют гематокрит, используя модуль контроля гематокрита, по формуле: HСT=Vrbc/V⋅100%,

где HСT - значение гематокрита; Vrbc - значение объема эритроцитов в колоколе; V - общий объем центрифугированной крови, закачанной в колокол.