Устройство для определения объема буферного слоя кровяного сгустка антикоагулированной крови Советский патент 1985 года по МПК G01N33/49 

1

Изобретение относится к медицинскому лабораторному оборудованию и касается устройств для быстрого визуального измерения примерного объема слоя компонента материала в центрифугированной смеси материалов

Для измерения объема слоя, являющегося компонентом смеси материалов (причем эта смесь подвергалась центрифугированию для разделения образующих материал слоев по плотности или удельному весу), предлагались различные методы. Такие методы нашли особое применение для измерения компонентов разных биологических жидкостей, например крови. Наиболее трудным для быстрого и легкого измерения компонентом крови является буферный слой, состоящий из различных типов бельк клеток и тромбоцитов. В центрифугированном антикоагулированном комплексе образца цельной крови буферный слой размещен между слоем красных клеток и слоем плазмы, однако ввиду незначительной величины буферного слоя до сих пор не было быстрого метода его измерения.

Один из методов определения количества белых клеток предусматривает использование точно отмеренного объема цельной крови, который разбавляется и помещается в оптическую счетную камеру заданного объема. Образец разбавленной крови рассматривается в микроскоп и производится визуальный подсчет белых кровяных клеток, или лейкоцитов. Этот метод требует больших затрат времени, относительно дорогого оборудования и ему свойственны ошибки, обусловленные неточным измерением и неточным разбавлением образца.

Известно устройство для опреде ления объема буферного слоя кровяного сгустка йнтикоагулированной крови, содержащее прозрачную цилиндрическую емкость для центрифугированного образца крови. Сосуд представляет собой подвергаемую центрифугированию емкость со средней осевой зоной с суженным внутренним диаметром, образующей в силу уменьшенного объема узкий вертикальный столбик лейкоцитов. В таком случае для подъема образца крови, чтобы лейкоциты заняли узкую среднюю осевую чону сосуда, требуется материал вы681042

сокой плотности, например ртуть. Принявшие надлежащее положение лейкоциты отсасываются из сосуда и подвергаются дальнейшему исследованию lj .

Однако известное устройство не позволяет быстро и точно определить объем буферного слоя, при этом затруднена визуальная оценка.

0 Цель изобретения - ускорение определения-и повышение объективности визуального определения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения

5 объема буферного слоя кровяного сгустка актикоагулированной крови, содержащее прозрачную цилиндрическую емкость для центрифугированного образца крови, снабжено поплавком, выполненным из материала с удельным. весом 1,02-1,09 г/см, имеющим удлиненную форму, при этом емкость представляет собой капиллярную трубку, а поплавок установлен внутри последней с образованием зазора с внутренней поверхностью трубки. На фиг.1 изображено устройство в разобранном виде; на фиг.2 - осевой .разрез капнплярной трубки; на

0 фиг.З - осевой разрез устройства (фиг.1) при его использовании для визуальных подсчетов} на фиг.4 - 6перспективные изображения некоторьк . вариантов поплавка; на фиг.7 - осевой разрез модифицированного поплавка, представленного на фиг.З; -на фиг.8 - осевой разрез модифицированного поплавка, показанного на , фиг.6, на фиг.9 и 10 - различные варианты реализации поплавка, который может быть использован в качестве занимающей объем массы.

На фиг.1 представлена одна из форм реализации устройства, которое

МО жет быть использовано для визуального определения примерного числа белых клеток и тромбоцитов в образце цельной крови. Устройство имеет капиллярную трубку 1 обычной конструкции с отверстием 2, которое может быть открытым с обоих концов трубки 1. Внутри трубки 1 помещен поплавок 3. На фиг.1 поплавок 3 имеет вид прямой цилиндрической или пробкообразной вставки,

изготовленной из материала, имеющего удельньй вес 1,02-1,09 г/см, в силу чего поплавок всплывает на массе

3

центрифугированных красных клеток. Благодаря своей форме поплавок 3 удерживается в отверстии 2 трубки 1, ибо оси обоих в основно VI совпадают. Диаметр поплавка 3 достаточно мал по отношению к диаметру отверстия 2 трубки 1, чтобы она могла скользить в отверстии трубки и сместиться в процессе центрифугирования образца крови в слой красных клеток и всплыть в нем после центрифугирования, .

Разница соответственных диаметров поплавка 3 и отверстия 2. трубки 1 образует зазор ограниченного объема и этот объем занимается центрифугированным слоем белых клеток и тромбоцитов. Ограничивая размер свободного для буферного слоя объема, можно увеличить высоту или толщину буферного слоя по сравнению с этим параметром в неограниченном по диаметру канале капиллярной трубки. Таким путем обеспечивается увеличение объема буферного слоя в исследуемых образцах крови, это позволит определить уровень содержа.ния белых клеток и тромбоцитов: высокий, низкий или средний. Результат такого общего определения покажет необходимость осуще.ствления других более точных анализов. Степень увеличения высоты буферного слоя можно менять, изменяя разницу диаметров поплавка 3 и отверстия 2 трубки 1, Таким образом можно добиться фактора расширения от четырех до двадцати. Например, можно достичь фактора расширения 9, Кажущееся удлинение буферного слоя обусловлено тем, что объем, занимаемый поплавком 3 в трубке 2, размещен у слоя красных клеток, а это уменьшает свободный для буферного слоя объем в 0,75 раз или больше,

На фиг,2 показана капиллярная трубка 1, содержащая образец крови с разделенными в результате центрифугирования слоями ее компонентов. Нижний конец отверстия трубки закрыт заглушкой 4, выполненной из глины, воска и т.п, до центрифугирования. Высота слоя красных клеток обычно обозначается R, выс.ота слоя белых клеток и тромбоцитов, т,е, буферного слоя. В, а высота слоя плазмы - Р. Осевая протяженность слоя белых клеток и тромбоцитов В очень мала и не681044

возможно определение ненормально высокого или низкого или среднего содержания белых клеток и тромбоцитов,

Образец подвергается центрифугированию в трубке 1, в отверстие которой введен занимающий объем поплавок 3, Как видно из фиг,3, отверстие

IQ 2 трубки и боковая поверхность

поплавка 3 образуют непосредственно над слоем красных клеток R кольцевой зазор V, который в-процессе центрифугирования заполняется буферньм

, слоем. Кольцевой зазор V значительно уже соответствующего свободного пространства в отверстии трубки, .Осевое простирание буферного слоя, занимающего зазор, от этого значнтельно увеличивается, т,е, расстояние

между верхним и нижним менисками буферного слоя намного больше показанного на фиг,2. Для визуального определения числа белых клеток и тромбоцитов, минимальное увеличение длины слоя должны быть не меньше 4-кратного. При желании в аппарате для определения высокого, низкого или среднего содержания белых клеток крови и тромбоцитов можно ИСПОЛЬ

зовать шкалу 5, На шкале 5 имеются метки, показываюпще высокий, низкий и средний уровни содержания буферного слоя. Измерение расстояния мезвду верхним и нижним менисками буферного

слоя позволяет определить содержание белых клеток и тромбоцитов, С помощью показанного на фиг,3 устройства можно, пользуясь механическимиу оптическими или электрическими сред-

ствами, оценить относительное осевое удлинение буферного слоя.

Устройство применяется следующим образом,

Поплавок 3 вставляют в отверстие 2 трубки 1, после чего концы трубки можно отогнуть внутрь, чтобы попла- |Вок не мог выпасть из трубки, или же поплавок 3 можно приклеить к

стенке отверстия 2 трубки 1 растворимым в крови составом, например гуммиарабиком. Трубку 1 используют затем обычным образом для взятия у пациента образца крови путем нажатия пальцем или т,п. Отобранный

образец центрифугируют, в результате, происходит отделение и удлинение буферного слоя (см,фиг,3). Аксиальцая продолговатая форма поплавка 3 может быть получена путем экструдирования из расплава син тетической смолы с последующим разрезанием экструдированного материала на отрезки нужной длины. Поплавки можно также готовить путем литья под давлением расплава смолы. Удельный вес или поперечная объемная плотность материала 1,021,09 г/см, предпочтительно около IjOA г/см, в силу чего поплавок 3 всплывает на слое красных клеток, н погружен в буферный слой, В качеств приемлемого материала можно использовать акронитрил-буТадиеннитрил пр дажные марки стирола и сополимер ст рола ММА. Для образования вставки можно такжеиспользовать материал из нескольких слоев различного удел ного веса, лишь бы удельный объемны вес многослойного материала имел ук занную величину. На фиг.1 и 3 поплавок 3 имеет-пр мую цилиндрическую форму, а на фиг.4 - 6 и to показаны поплавки иной конфигурации. На фиг.4 показан поплавок, имеющий один или несколько осевых каналов, образованных на его боковых по верхностях. Каналы образуют проходы в которых в процессе центрифугирова ния размещается буферный слой. На фиг.5 показан поплавок с цилиндрической боковой стенкой. В последней образован осевой канал, в котором располагается буферный слой Канал имеет внизу суженное устье, Объем канала расширяется логарифг ически от устья к верхнему концу. Использование логарифмической или нелинейной шкалы расширения канала обеспечивает более точное определен числа белых клеток и тромбоцитов в случае большого рассеивания резул

татов, имеющего место при ненормально низком или ненормально высоком числе подсчитьшаемых единиц. На фиг,7 показан логарифмический уклон стенки канала.

На фиг,6 показан поплавок, нижний конец которого размещен вблизи или внутри слоя красньк клеток. Поплавок может иметь на коротком отрезке цилиндрическую форму. Боковая стенка поплавка имеет тогда распространяющийся вверх вовнутрь оси логарифмический или иной нелинейный уклон по

Для большего увеличения длины буферного слоя можно применить, покрытие микросферами наружной поверхности поплавка или любых образованных в нем каналов. Микросферы можно приклеить друг к другу и к поплавку с помощью растворимого клея, например с помощью растворимой в крови гумакации,

Использование аксиально удлиненной формы поплавка позволяет многократно увеличить длину аксиально удлиненнрго слоя,в частности, примерно 4 направлению к верхнему концу поплавка. На фиг,8 показан логарифмический уклон боковой стенки к оси. Такая конфигурация повышает точность подсчета в широком диапазоне содержания клеток благодаря логарифмическому или нелинейному возрастанию размера свободного пространства между боковой стенкой вставки и стенкой отверстия трубки, в котором располагается буферньй слой. На фиг.10 показан поплавок в виде ступенчатого цилиндра. Самая нижняя зона имеет наибольший диаметр, ко- торый обеспечивает большое многократ ное удлинение буферного слоя, например в 20 раз. Верхняя зона имеет меньший диаметр и обеспечивает меньший коэффициент удлинения буферного слоя, например трехкратный. Вставка обеспечивает многократное линейное удлинение буферного слоя, и может быть использована для быстрого выявления необычно большого количества белых клеток и Тромбоцитов. Высокое содержание последних обнаруживается выходом буферного слоя за пределы ступени. Зона меньшего диаметра дает представление о том, насколько количество белых клеток и тромбоцитов выше нормального. На фиг.9 показан поплавок цилин- . дрической формы, имеющий продолговатую ручку, которая помогает введению поплавка в капиллярную трубку и выступает за конец последней. Ручку можно взять рукой после того, как образец крови будет введен в капиллярную трубку, и, совершая насосные движения вверх и вниз, обеспечить смешивание краски с кровью. Ручку можно присоединить к поплавку ослабленной зоны, благодаря чему ее можно оторвать от вставки после смешивания, но до центрифугирования. в 4-20 раз. При определении числа белых клеток и тромбоцитов в образце крови предпочтение отдается увели- чеиию осевой длины слоя белых клеток примерно в 5-15 раз. .. Многократное удлинение буферного слоя в указанном предпочтительном диапазоне приводит к расслоению по удельному весу отдельных компонентов буферного слоя, полиморфонуКлеарньк клеток и мононуклеарных клеток, включая лимфоциты, моноциты и тромбо циты. Компоненты буферного слоя расслаиваются в порядке удельного веса сначала идут поликлетки, потом монои лимфоциты (в одном слое), а далее тромбоциты. Благодаря выполнению поплавка из материала указанного удельного веса при надлежащей степени осевого удлинения поплавок легко садится на верхнюю часть слоя красных клеток центрифугированного образца крови. Именно в этой части красных клеток в процессе центрифугирования распола гаются ретикулоциты или незрелые кра ные клетки. Поплавок, следовательно вызьюает осевое удлинение ретикуло- цитного подслоя слоя красных клеток Оказалось, что добавка флуоресцентной краски в образец крови позволяет осуществить примерный подс1ет ретикулоцитов. Этот результат может помочь врачу при определении степени образования в крови пациента новых красных клеток. Для наблюдения за внутренним расслоением буферного слоя и слоя ретикулоцитов можно в образец ввести до центрифугирования флуоресцентную краску, например Акридин оранжевый 04 т.п. Краска в разной степени абсорбируется различньяи компонентами буферного слоя и ретикулоцитами. На свету различные слои обладают разной степенью флуоресценции. Освещая трубку светом с надлежащей длиной волны можно определить толщину каждого подслоя буферного слоя и толщину слоя ретикулоцитов. При желании расслоение можно наблюдать путем оптического увеличения. Краску можно нанести на стенку отверстия трубки, ею можно покрыть поплавок или можно ввести в поплавок в виде самоудерживанмдейся, но растворимой массы. При использовании неантикоагулированной крови можно таким же образом ввести в образец крови. Устройство по изобретению обеспечивающее девятикратное осевое увеличение расстояния между верхним и нижним менисками буферного слоя цейтрифугированной цельной крови, имеет капиллярную, подвергаемзпо центрифугированию трубку с внутренним диамет- . ром 0,05575 дюймов (1,42 мм). Поплавок представляет собой прямой ци- I линдр, изготовленный из Рексолита представляющего собой стирол с поперечными связями, с удельньм весом 1,04 г/см, диаметрам 0,053 (1,35 мм), высотой около t/2 (12,7 мм). Изобретение обеспечит быструю и дешевую оценку числа белых клеток и тромбоцитов в центрифугированном образце цельной крови. Используя надлежащее многократное удлинение буферного слоя, можно с помощью устройства осуществить дифференцированную оценку белых клеток и тромбоцитов . PJt Фиг 3

фиг Л

Фиг. 5

Фиг с

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА БУФЕРНОГО СЛОЯ КРОВЯНОГО СГУСТКА АНТИКОАГУЛИРОВАННОЙ КРОВИ, содержащее прозрачнуто цилиндрическую емкость для центрифугирования обраэца крови, отличающееся тем, что, с целью ускорения определения и повышения объективности визуального определения, оно снабжено поплавком, вьшолненным из материала с удельньм весом 1,021,09 г/см, имеющим удлиненную форму, при этом емкость представляет собой капиллярную трубку, а. поплавок установлен внутри последней с образованием зазора с внутренней поверхностью трубки. О) с Эд X) э

Фи8.7

Фие.З

Фие.8

Фиг. W