Brevet FR2566126A1 — publié le 19851220

- 12- La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour la détermination et l'affichage en automatique et en continu de la vitesse de sédimenta- tion des particules en suspension ou composant un liquide quelconque mais plus particulièrement un liquide biologique complexe. Dans les laboratoires d'analyses médicales on pratique encore de façon entièrement manuelle la mesure de la vitesse de sédimentation du sang. Après la prise de sang, le personnel dispose le liquide dans des tubes gradués maintenus en position verticale sur un support approprié. La mesure consiste à noter la variation de position de I'interphase à intervalles de temps régu- liers, par exemple toutes les demi heures ou tous les quarts d'heure. A la Fin de la période de temps réglementaire, durée totale de la mesure, la hauteur de chute est notée et reportée sur la fiche client sous la forme du rapport de la hauteur de chute en millimètres sur le temps écoulé exprimé en heures. Pour des raisons d'efficacité et de rentabili- té, on pratique, dans tous les laboratoires, plusieurs mesures simultanéilmenit. Il l'aut alors que la personne s'occupant de ces mesures note consciencieusement et scrupuleusement les temps et les hauteurs de chute de la matière la plus dense: pour le sang, les globules rouges. La grande attention nécessaire à ces mesures ne peut pas toujours être assurée car, pour des raisons d'efficacité, le personnel ne peut rester devant les tubes gradués à attendre que s'écoule le temps réglemen- taire entre deux positions à mesurer. Ainsi, outre les inconvénients d'une mesure entièrement manuelle, le degré d'efficacité dans l'atten- tion lié à la valeur personnelle de l'exécutant, mais aussi à son taux de charge ou de surcharge de travail, constitue une source d'erreurs et quelque fois d'inter- prétation qui engagent la responsabilité du laboratoire. L'invention a pour but de supprimer totalement les risques d'erreur tout en rendant la mesure et l'inscription du résultat entièrement automatiques. A cet effet, I'invention se rapporte à un procédé et à l'appareil destiné à le mettre en oeuvre pour la mesure automatique et en continu de la vitesse de sédimentation des particules en suspension ou compo- sant un liquide biologique complexe ou autre, caractéri- sé en ce que l'appareil comprend un support tournant immobilisable ou immobilisé recevant les tubes d'échan- tillons côte à côte dans des logements de maintien, chaque emplacement étant particularisé en partie infé- rieure, dans le cas du support tournant, par une étiquet- te d'identification codée. L'appareil comprend également un ensemble d'analyse optique, à dispositif de transfert de charges, un module de calcul et un module informatique avec écran, clavier et imprimante pour le contrôle et Il'im- pression des résultats directement sur la fiche client. 0 Le procédé consiste à détecter à chaque tour du support porteéchantillons ou en permanence dans la variante à support fixe, la variation du niveu de l'interphase pour chaque tube d'échantillon par la sensibilisation de dispositifs à transfert de charges tels que barrette ou matrice puis à analyser ces varia- tions par des moyens vidéo exploités par des moyens informatiques. Outre les avantages mentionnés ci-dessus, l'invention permet d'établir directement le résultat du test et la facturation au client. Elle permet aussi de pratiquer un nombre intéressant de mesures simultané- ment et en tout cas, un nombre de mesures suffisant pour arriver à la capacité d'un laboratoire d'analyses important. Par ailleurs, le prix prévu pour l'appareil permet d'envisager un amortissement rapide provenant du gain de temps consécutif à l'automatisation complète des mesures. - 3 - De plus, la fiabilité du matériel et la sûreté des mesures évite la nécessité de pratiquer de nouveaux tests dans les cas considérés précédemment comme dou- teux. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après effectuée sur un mode de réalisation de l'invention à titre d'exemple non limita- tif en se référant aux dessins accompagnants dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique d'ensem- bie en perspective de l'appareil de mesure selon l'invention, selon une variante à support mobile. - La figure 2 est une vue schématique en coupe horizontale et en diagramme de l'appa- reil de mesure représenté en figure 1. - La figure 3 est une vue de détail en coupe horizontale et en diagramme de l'ensemble d'un appareil de mesure possédant un support porte-échantillons fixe. On décrira tout d'abord ci-après l'appareil de mesure selon l'invention dans ses caractéristiques générales en référence aux figures 1 et 2 des planches de dessins annexées dans sa version à support porte- échantillons tournant. L'appareil selon l'invention possède un support tournant 1 sous la forme par exemple d'un tambour dont la surface latérale 2 est pourvue de moyens de maintien de tubes 3 contenant les échantillons à mesu- rer. Ces moyens de maintien peuvent affecter par exemple la forme d'une couronne inférieure 4 pourvue de passages circulaires, d'une couronne supérieure 5 identique et d'une couronne butée inférieure sur laquelle repo- sent les fonds des tubes 3. Sous cette couronne infé- rieure sont prévus des emplacements pour des étiquettes 8 portant un code d'identification. Comme on verra ci-après, I'intervalle entre les tubes peut descendre à une valeur faible de manière - 4 - à offrir un coeffiicient de remplissage performant. Dans la version de base envisagée, à support tournant, la capacité permettra de satisfaire les besoins des laboratoires d'analyses courants et même les plus importants, dans la mesure o, dans l'organisa- tion intérieure, I'étalement des prises de sang arrivera à assurer une rotation de capacité de l'ordre de deux heures. Le tambour porte-échantillons 1 est immobilisa- ble par l'intermédiaire d'une commande extérieure 9 sous la forme par exemple d'un interrupteur poussoir ou d'une touche sensitive. L'arrêt du tambour permet la pose ou le retrait des tubes échantillons pendant les phases de mesure. La simplicité des moyens de maintien assure une intervention de pose rapide. En fait, la précision de la mesure ne pourra être affectée par des arrêts de courte durée, en raison de son temps de déroulement voisin de deux heures. Les facilités de manipulation, de pose et de retrait des tubes d'échan- tillons 3 apportent la garantie de ne pas perturber les mesures en cours. L'appareil selon l'invention présente une l'enêtre d'observation O10 reliée du support porte-échan- tillons par un boîtier 11 débouchant au droit du support 1 par une fente de faible largeur 12 voisine de la largeur d'un tube 3 sur la hauteur totale du support. Le boîtier 11 forme la liaison entre le support 1 porte-échantillons et l'unité d'analyse et d'exploita- tion 13. Il procure toutes les conditions d'obscurité nécessaires à l'observation optique des échantillons par le dispositif d'analyse 14. Le dispositif d'analyse 14 se compose d'un ensemble de détection optique 15 et d'un ensemble d'analyse et de transmission vidéo 16. Le premier 35. comprend un émetteur de lumière 17 concentrée sur la fente d'observation 12. L'image de celle-ci est formée par un objectif 18 sur un support sensible 19 du type à transfert de charges. '66 126 - 5 - Selon le mode d'analyse et la variante du porte-échantillons utilisée, le support sensible 19 sera constitué par l'un ou l'autre type de dispositif à transfert de charges possédant des cellules connues sous le sigle C.C.D. Dans la variante à support tournant examinée, le support pourra être constitué d'une simple barrette , c'est-à-dire une disposition linéaire des cellules. En effet, les tubes sont scrutés ou détectés un par un lors de leur passage devant la fente et seule une différence de longueur entre une zone claire linéaire et une zone foncée linéaire est à détecter. L'exploration, la détection et la transmission d'image sont réalisées en signaux vidéo à la manière d'une caméra de télévision. Dans le cas d'une simple barrette, on pourrait se contenter de la formation d'une image sommaire ou d'une observation directe à travers un simple diaphra- gme en fente. A cet effet, la fente 12 peut suffire. L'acquisition d'image et sa mise en mémoire est effectuée par un ensemble informatique comprenant une unité de calcul et d'identification 21 reliée aux ensembles périphériques classiques d'une unité informatique 22, écran d'affichage et de contrôle 23, imprimante 24 et clavier 25. L'appareil selon I'invention permettra, grâce aux étiquettes d'identification 7 portant le code client, d'imprimer directement sur la fiche client 26 les résultats de la mesure. La variante représentée en figure 3 comporte un support 27 porteéchantillons fixe, par exemple sous la forme d'un plan vertical 28 pourvu de moyens appropriés de maintien des tubes d'échantillons 3 dans une position verticale sous la forme, par exemple, de barres de maintien haute 29 et basse 30. La barre basse pourra comporter des emplacements individualisés pour des étiquettes d'identification codée 31. - 6 -2566126 Le maintien vertical de chaque tube est garanti par exemple par des pinces 32 ou des passages circulai- res dans un élément longitudinal. Selon cette variante, on forme sur un élément sensible plan à tr.ansl'ert de charges, par exemple une matrice 33 de cellules connues sous le sigl1e C.C.D. par un objectif ou simplement un diaphragme optique 34. La détection d'image s'effectue par balayage et transmission vidéo à la manière d'une caméra de télévi- sion. L'unité d'acquisition et de traitement de l'image travaillera- selon un programme adapté à ta manière de celle équipant la variante à support tournant. La chaîne de traitement informatique et de présentation des résultats reste identique à la variante précédente. Le procédé de mesure mis en oeuvre par l'appa- reil selon l'invention comporte les principales étapes suivantes. Le tubeéchantillon est monté sur le support porte-échantillons 1. A cet effet, les moyens de main- tien dont il est pourvu procurent un gain appréciable en rapidité. L'étiquette autocollante correspondant au code du client est apposée sous le tube, à l'empla- cement matérialisé o l'identification est fixe à demeure sur le support. Elle porte alors un code de position ou d'ordre. Pendant ce temps de montage, le tambour est immobilisé au moyen de la touche 9. Cette immobilisation couplée à l'unité de mesure suspend lamesure pendant la durée du montage. En effet, les perturbations d'ordre mécanique sur le support provenant du montage de l'échantillon ne-conduiraient qu'à des indications erronées ne pouvant être prises en compte pour la mesure. Le premier passage ou mise en place dans la variante à support fixe de l'échantillon devant la fenêtre d'observation, engendrera l'enregistrement d'une séquence de mesure sous les références fournies par l'étiquette d'identification codée. - 7 -25-66126 - 7 - A chaque nouvelle présentation devant la fenêtre de mesure ou en permanence dans la variante à support fixe, I'appareil enregistrera la hauteur du niveau d'interphase entre la fraction claire de plus faible densité et la matière en cours de sédimenta- tion. Le principe de détection est basé sur la différence d'intensité lumineuse entre la partie supé- rieure du liquide et le volume contenant les particules en cours de sédimentation dont on étudie la vitesse de sédimentation. Cette limite apparaît suffisamment nettement pour permettre des mesures précises. L'image de la Fente 12 ou du support fixe 27 est formée par l'objectif 18 sur le support sensible 19 à transfert de charges, soit uniquement en développe- ment linéaire dans le cas d'une barrette 20, soit en surface dans le cas d'une matrice C.C.D. 33. Dans le premier cas, les codes sont limités à ceux rendus par des alternances zones claires - zones sombres, ou alternances de zones sombres linéaires plus ou moins étendues dont le code à barres est un exemple type. Le code d'identification est enregistré dès la première observation, il est confirmé à chaque passage. Dans le cas de la variante à support tournant, la vitesse de rotation du tambour ne dépassera pas une valeur telle qu'elle permette une scrutation suffi- sante et l'acquisition de l'image. Il faut cependant que le nombre de tours par heure soit approprié pour disposer du nombre de mesures suffisant pour pouvoir rejeter l'une ou l'autre mesure qui ne serait pas en rapport linéaire avec la précédente. Dans la version à support fixe, la mesure est effectuée en permanence à des temps déterminés par l'opérateur. - 8 -66126 L'appareil selon l'invention offre un service automatique et complet entre - le conditionnement du tube à échantillon et la consignation des résultats sur une fiche personnelle. De ce fait, le travail des laboratoires d'analyses médicales s'en trouve notablement amélioré et permet de garantir un résultat sans erreur de mesure. Diverses modifications évidentes et variantes directes sans apport inventiF entrent dans le cadre de la présente invention. _ g _2666 -9- REVENDICATIONS 1. Appareil pour la détermination, l'affichage et l'impression en automatique et en continu de la vitesse de sédimentation des particules en suspension ou composant un liquide biologique complexe ou autre, caractérisé en ce qu'il comprend un support recevant sur des moyens de maintien à montage rapide, les tubes (3) contenant les échantillons à mesurer, en ce qu'il comprend également une fenêtre d'observation (10) débouchant sur le support et communiquant avec des moyens d'éclairage et un objectif (18) formant l'image sur un support sensible (19) à transfert de charges, linéaire ou matriciel, les informations contenues dans l'image étant transmises par signal vidéo à une unité de calcul et d'identification (22) reliée à des moyens informatiques prolongés par des ensembles périphériques classiques, écran d'affichage et de contrôle (23), imprimante (24), clavier (25), en vue de l'impression des résultats directement sur la fiche client. 2. Appareil selon la revendication 1 caracteri- sé en ce que le support (1) est tournant. sous la forme d'un tambour et présente des étiquettes d'identification sous chaque tube (3). 3. Appareil selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le support tournant est immobili- sable par une commande extérieure. 4. Appareil selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le support tournant (1) est cylindrique et pourvu de couronnes de maintien à évide- ments sur lesquelles sont montés les tubes. 5. Appareil selon la revendication 1 caractéri- sé en ce que le support sensible (19) est une barrette (20) de cellules à transfert de charges. 6. Appareil selon la revendication 1 caractéri- sé en ce que le support est fixe sous la forme d'un plan vertical (28) pourvu de moyens de maintien des tubes. - 10 -566126 7. Appareil selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce que le support sensible (19) est une matrice (33) de cellules de diodes connues sous le sigle C.C.D. 8. Procédé de mesure mettant en oeuvre les moyens selon les revendications de 1 à 5 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que l'on immobilise le support (1), que l'on monte le premier tube (3) sur le support (1), que l'on appose sous le tube (3) I'étiquette correspondant au code du client, que l'on commande le support en rotation, que chaque passage de l'échantillon devant la fenêtre d'observation (8) déclenche l'enregistrement d'une séquence de mesure pendant laquelle le niveau de l'interphase est détecté et mis en mémoire et en ce que les indications des mesures consécutives sont exploitées par l'ensemble informatique afin de présenter les résultats sur la fiche client selon les unités caractéristiques et usuelles. 9. Procédé de mesure mettant, en oeuvre les moyens selon les revendications 1, 6 et 7 prises dans leur ensemble caractérisé en ce que la mesure est effectuée en permanence à des temps déterminés par l'opérateur.