КОАГУЛОГРАФ Советский патент 1973 года по МПК G01N33/86 

1

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

Известны коагулографы, содержащие барабаппый 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-поступательпо перемещаться на определенное расстояние свегопрозрачная лента, намотанная на катушку и имеющая расположенные на 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.

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

установлен фотоэлемент и источник света.

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

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

прибора. Такое конструктивное еи еие зволяет подавать определенную п- т ию к ч для исследования.

Трубопровод подачи реагента в предлагаемом коагулографе выполнен в виде нодгющей и отводящей магистралей, в которых движение реагента осуществляется с помощью роликового многоканального насоса и эластичных участков каждой магистрали, причем на выходном конце подводящей магистрали установлен нагревательный элемент, обеспечивающий необходимую и постоянную температуру подаваемого реагента.

Такое выполнение трубопровода подачи peaгента 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 - 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 3 и отводятся из пробирок устройством 4, содержащим отводящий пробу зонд 5 и механизм 6, приводящий этот зонд в действие. Механизм 6 и поворотный барабан 3 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 J2, который поворачивается электродвигателем 13, унравляемым с помощью программирующего прибора 14; поСледний управляет также электродвигателем 7.

С трубопроводом 9 через тройник 15 соединен трубопровод J6, имеющий эластичный участок и трехходовой клапан 17. Впускной конец трубопровода 16, а также один выпускной канал 18 трехходового клапана 17 сообщаются с атмосферой.

Трехходовой клапан 17 управляется от программирующего прибора 14 и может находиться в двух положениях: в нервом 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, 23 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 23 и возвратного трубопровода 24 расположены над поверхностью реагента.

Эластичные участки трубопроводов 9, 16, 22 и 23 охвачены роликами многоканального роликового насоса 28, управляемого программирующим прибором 14. Кроме того, трубопроводы 22 и 23 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 32.

А1ногоканалы1ый насос 31 содержит привод 33, на котором имеются выступы 34-36, взаимодействующие вместе с приводом с эластичными участками 27, 29 и 30 трубопроводов соответственно 24, 22 и 23. При работе насоса 31 привод 33 быстро поворачивается между своим первым и вторым положениями. В первом положении привода выступ 35 сжимает эластичную часть 29 трубопровода 22, предотвращая тем самым прохождение через нее жидкости, в то время как два других выступа 34 и 36 не мешают протоку жидкости через соответствующие трубопроводы 24 и 23. Во втором положении привода выступы 34 и 36, сжимая эластичные участки 27 и 30 трубопроводов 24 и 23, препятствуют прохождению жидкости через эти трубопроводы, тогда как выступ 35 не мешает ее прохождению через трубопровод 22. Таким образом, когда привод 33 насоса 31 находится в первом положении, поток жидкости не проходит через обводной и возвратный трубопровод 24, и всасывающий трубопровод 23 бездействует. Когда же нрирюд 33 находится во втором положении, то жидкость протекает через трубопровод 24, и бездействуют всасывающий трубопровод 23 и трубопровод 22.

На выпускном коиие 37 трубопропола 22 подачи реагента установлю нагревательный элемент 38 с точным репллироранием температуры реагента сразу же перед его выхолом из ВЫПУСКНОГО контя. Непосрелственто у выхода онен 37 трубопророта 22 соединен с рсасываЮТТ1ИМ тпубопроволом 23.

Выпускные «ОНТ1Ы трубопровода 9, идущего от бяпрбатного мехянкзма отбора пооб крови, и трубопровода 22 подачи реагента установлены в опрелеленной последовательности и на оппеделентом пасстоянии о тин от другого я пасположерь ПРИ этом над поверхностью оабочего столика 39 с нагревательным элементом 40, подлерживагошим необходимую температуру столика. На столике имеется участок 41 зеркально отражающей поверхности, на одной оси с КОТОРЫМ (иод рабочим столиком 59) установлен стержневой магнит 42 с механизмом 43 для его вращения.

Над рабочим столиком расположено фоточувствительное детекторное устройство 44, содержащее непрозрачный нилиндрический корпус 45, в котором установлены источник 46 света, фотоэлемент 47 и фокусирующая линза 48. Эти элементы установлены в корпусе 45 таким образом, что луч света, испускаемый источником 46, фокусируется на участке 41 столика S9 и. отражаясь от него, попадает на фотоэлемент 47. Выходные сигналы Фотоэлемента 47 управляют работой отметчика 49 текущего времени и регистрирующего прибора, печатающего на ленте 50 выходные данные, так что время коагуляпии измеряется непосредственно в единипах времени. Отметчик 49 гпемени, регистрируюпшй прибор и фотоэлемент 47 гоедиттены с прогпаммируютттим прттбором М.

По поверхности рабочего столика 39 с помощью лентопротяжного механизма 51. управляемого прогппммируюш.им прибором 14, прерывисто-поступательно переметнается светопрозпачная лента 52. намотанная на катунтку 5,. Летта прижимается к столику и к лентопрптя}чному механизму роликами 54 и 55.

Лента 52 имеет углубления 56 (фиг. 2-5), расположенное на определеппом расстоянии одно от ДРУГОГО, например, цилиндрической Формы. В эти углубления помен.ается выслтттрнчая суспензия татя.пизатора 56. со.держащрго непрозрачные ястиньт из магнитного материала, например, магпитные частины окиси же.пеза, которые ис ользуются для изготовлеттич магнитофонных лент, однородно взвещенньр перед СУПТКОЙ г растворе носителя.

При прерывисто-постунатрльпом лвижении лепты 52 углубления, заполненные катализатором, останавлив ются как раз под выходным контом // трубопровода 9 подачи проб крови, когда он аходится в одном из своих конечных положеиий. В гтругом конечном положении вы.хп.гтчой коней, // располагается пал приемным кол.ттектопом 58 для проб КРОВИ и моющей жидкости. соединяюи1имся с магистралью, ведущей в отходы.

Коагулограф работает следующим образом.

Перед началом работы прибора барабанный механизм 1 заряжается пробирками 2 с пробами сыворотки крови различных паниентов, причем каждая такая проба предварительно обрабатывается фиксирующими средствами сразу же после взятия ее у папиента. ПРИ включении прибора трехходовой клапан /7, управляемый программирующим прибором 14, устанавливается во ВТОРОМ положение, когда

воздух пропускается в струю смеси «проба крови-моющая жидкость-воздух, в результате чего по трубопроводу .9 к его выходному концу проходит непрерывная струя смеси. Одновременно с вводом в действие барабанного

механизма начинает работать и лентопротяжный механизм 51, также управляемый программирующим прибором 14. Этот механизм, перемещающий сяетопрозрачпую лентл 52 прерывисто-поступательно, подводит к ВЫХОДНОМУ

концу // трубопровода катализатор, помещенный в углублении 56 на ленте 52, так что это углубление устанавливается в позиции А. В этот момент из выходного конца // многоканальный насос 28 подает порцию пробы крови. которая смещивается с катализатором, в результате чего происходит мгновенное взвешивание магнитных частиц окиси железа. Под действием вращающегося магнитного поля, генерированпого стержнем 42, начинается тшательное перемещивание частиц в пробе. После определенпого промежутка времени, составляющего, например, 1.5-2 сек выходной конец // под действием своего привода поворачивается во второе положение и располагается

прямо над коллектором 5 с тем. чтобы в пего проходили оставшаяся проба крови и следующая за ней цорпия воздуха и моюптей жидкости, которые тщательно промывают вьтход1ой коиетт от остатков выданной пробы. Во

время этой операции лента остается ПРПОГТВИЖной в течение, например. 55 сек с целью дояепеиия цробы КРОВИ и дояипованных ПОРТТИЙ 1 аталияятора до желаемой температуры Спопяттка ЯТТ. ПРИ КОТОРОЙ начинается инкубятиоптмй пепнол свертывания КРОВИ. По окончании пепиодя задержки лентопротяжный механизм 5/ перемещает ленту 52 непосредственно под ВЫПУСКНОЙ копец 87 трубопровода 22 подачи реагента. В этот момент многоканяльньтй пасос 33 подает через выпускной конец 37 дозированное количество реагента при температуре порядка 37°С. В этом положении лепта остается примерно в течение 2 сек, а реагент начинает взаимодействовать со

смесью пробы КРОВИ и катализатора. При этом начинается отсчет времени коагулянии отметчиком 49 и устройством, печатающим выходные данные. В конце периода выдачи точно дозироваппого количества реагента многоканальный насос 33 переводится в положение, когда подача реагента к выходному концу 37 трубопровода 22 прекращается, и реагент возвращается в контейнер 20 по обводному и возвратцому трубопроводу 24. Одцовремеццо остатки реагента

всасываются в трубопровод 23 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 лепту 52 и , устанавливает пробу крови с реагентом и катализатором в позицию Б на участке 4 зеркально отражающей поверхности. Точной установке смеси в эту позицию способствует то, что углубления на ленте 52 отстоят одно от друго1о на расстояние равное расстоянию между фокусом линзы 48 и выпускным концом 11 трубопровода 9 подачи проб крови, когда этот конец находится в полол ении 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 46 к фотоэлементу 47. В результате этого на программирующий прибор подается управляющий сигнал, под действием которого останавливается лентопротяжный механизм 5/.

Когда смесь псобы сыворотки крови, реагента и катализатора устанавливается в позиции Б. тщательное ее перемешивание значительно усиливается в результате перемеш,ения магнитных частиц окиси железа под действием магнитного поля, создаваемого вращающимся магнитным стержнем 42.

На фиг. 3, иллюстрирз ющей процесс смещивания, изображены магнитные частицы, котооьте пол действием упомянутого магнитного поля впашаются как вокруг своих собственных осей, так и вокруг центра смеси (обозначено соответствующими стрелками) для облегчения реакции между пробой сыворотки крови и реагентом.

Когда реакция коагуляции началась, то в результате полимеризации фибриноген плазмы поеппащается в нити фибрина, которые собиоаются большим числом вращающихся магнитных чястип окиси железа. Во время продолжаютпгтося ггроцесса накапливания нити фибрина переплетаются, находясь на магнитных час-ттгях и образуют одну или больше относит,чп1,ио больших частиц, которые показывают, ..-гг. т.пт-рпг-тя.я точка реакции достигнута.

К:-г уже указывалось выше, смесь проба кпот и-пеагент-катализатор, когда она первоначально устанавливается в позицию 5, является в основном мутной и непрозрачной, ргпряствие равномерного распределения в ней большого числа магнитных частиц окиси (фиг. 4). Однако, по мере того, как реяьпгия коагуляции достигает конечной точки, взаимодействие между н-итями фибрина и упомянутыми магнитными частицами окиси железа и их собирание в одну или большее число относительно больших частиц 59 (фиг. 5) приводит 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 светонроводных свойств - из светонепроводной она становится светопроводной или прозрачной.

Это резкое изменение в непрозрачности смеси сразу фиксируется фотоэлементом 47. К пему от источника света 46 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 ка

тализатора 57, расположенная на ленте 52, располагается в позиции А, где к ней добавляется проба крови через выпускной конец //, и начинается 55-секундный инкубационный период для следующего образца пробы крови.

Предмет изобретения

1.Коагулограф, содержащий барабанный механизм отбора проб исследуемой жидкости, например крови, 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 прерьтвисто-поступятельно перемещаться на определенное расстояние светопрозрачная лента, намотанная на сатушку, и имеющая расположенные на определенном расстоянии углубления, например цилиндрической формы для высушенной суспенЗИН катализатора, механизм подачи порции пробы крови из трубопровода, идущего от барабанного механизма отбора проб крови, и трубопровод подачи реагента, причем выходные концы трубопроводов расположены над

поверхностью рабочего столика в определенной последовательности и на определенном расстоянии один от другого, под рабочим столиком по одной оси с участком зеркально отражающей поверхности установлен стержневой магнит с механизмом приведения его во вращательное движение, а над участком зеркально отражающей ПОВРПХНОСТИ установлен фотоэлемент и источник света.

2.Коагулограф по п. 1, отличающийся тем, что, с целью подачи определенной порции крО

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 услоаий коагуляции и дозированной подачи 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 подводящей магистрали установлен нагревательный элемент, обеспечивающий необходимую и постоянную температуру подаваемого реагента.

4. Коагулограф по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регистрации времени коагуляции каждой пробы крови непосредственно в единицах времени, в нем установлен отметчик времени, управляемый выходными сигналами фотоэлемента.

р I 1

5652

/ 57

Фиг..

51 Фиг 5