Brevet FR2629209A1 — publié le 19890929

La présente concerne un procédé pour mesurer l'hémato- crite et pour échantillonner séparément le plasma (ou sérum) et les cellules sanguines (globules rouges) après la séparation de sang en plasma et cellules. L'hématocrite (désigné ci-après également par Ht) repré- sente un rapport volumique du constituant cellulaire du sang. Généralement, l'hématocrite est représenté par le rapport de la hauteurd'une colonne de constituant cellulaire après sédimentation à la hauteur totale d'une colonne de sang dans un tube de verre dans lequel du sang additionné d'un anticoagulant est séparé en un constituant plasmatique et un constituant cellulaire. L'hématocrite est une indication utile dans le contrôle de la normalité du sang. Il est donc non seulement précieux pour contrôler l'état de santé d'un être humain, mais il est également essentiel pour vérifier si le sang en question peut être transfusé. Pour cette raison, on mesure toujours l'hématocrite du sang d'un dooneur avant une traqs- fusion. Généralement, lors de la mesure de l'hématocrite d'un échantillon de sang, on échantillonne séparément le constituant plasmatique et le constituant cellulaire, que l'on utilise ensuite dans différents tests pathologiques et de compatibilité. L'hématocrite doit être mesuré pour garantir la sécurité à la fois du donneur de sang et du receveur. Par exemple, si l'hématocrite du sang d'un donneur est inférieur à un niveau prédé- terminé, le prélèvement de sang peut entraîner une anémie. Donc, si l'hématocrite est très bas, le prélèvement de sang doit être évité. D'un autre côté, si l'hématocrite est anormalement élevé ou anorma- lement bas, on ne peut pas non plus négliger une influence possible sur un receveur de sang. Un tel sang doit donc être utilisé avec beaucoup de précautions ou son emploi doit être évité dans certains cas. On connaît déjà un procédé et un appareil pour mesurer le Ht et pour échantillonner séparément le -constituant plasmatique. Le procédé en question est décrit dans le brevet japonais (Kokai) n 6093348. Selon ce procédé, du sang additionné d'un anticoagulant est séparé en constituants par centrifugation dans un capillaire de verre et est irradié avec de la lumière collimatée, la quantité de lumière transmise à travers le capillaire étant mesurée par un certain nombre d'éléments récepteurs de lumière. La quantité de lumière transmise par la partie plasmatique est naturellement plus grande que celle transmise par la partie cellu- laire. Les longueurs (hauteurs) des parties plasmatique et cellulaire sont donc déterminées d'après la quantité de lumière transmise et détectée par chacun des éléments récepteurs de lumière et le Ht est calculé sur la base des longueurs déterminées et est délivré par un organe de sortie adéquat tel qu'une imprimante. Un appareil pour échantillonner le constituant plasma- o tique est décrit dans le brevet japonais (Kokai) n 62-269037. En utilisant cet appareil, on peut échantillonner séparément et de façon efficace du sérum de sang dont on connaît le Ht. Le processus se déroule comme suit. Du sang est amené à se séparer en sérum et globules rouges dans un tube de prélèvement. Une buse suceuse située à une hauteur prédéterminée de la surface de fond du tube de prélèvement, est abaissée progressivement à une vitesse prédé- terminée. Quand l'extrémité libre de la buse atteint la surface de la couche de sérum, elle aspire du sérum, lequel s'écoule à travers un conduit branché sur la buse. Ce conduit contient une électrode de détection. La détection par l'électrode d'un écoulement de sérum signifie que la buse suceuse a atteint la surface du sérum. En calculant la distance d'abaissement, en tenant compte de la vitesse d'abaissement de la buse et de l'intervalle de temps qui s'est écoulé depuis le début de l'abaissement de la buse jusqu'à l'obten- tion du signal de détection, on peut déterminer le niveau de la surface du sérum. En multipliant ce niveau, c'est-à-dire la hauteur à laquelle se trouve la surface du sérum, par le Ht connu, on obtient la hauteur à laquelle se trouve la surface inférieure de la couche de sérum. Donc, la distance d'abaissement de la buse suceuse peut être déterminée et le sérum.peut être échantillonné séparément de façon efficace. Les deux techniques conventionnelles décrites ci-dessus ont l'inconvénient que seulement une opération est possible à la fois: la mesure de l'hématocrite ou l'échantillonnage du sérum. Du fait que les deux opérations sont a réaliser indépendamment l'une de l'autre, elles demandent globaLement beaucoup de temps. Le premier but de l'invention est d'apporter un procédé- permettant de mesurer l'hématocrite d'un échantillon de sang qui est séparé en deux constituants sanguins dans un récipient prédé- terminé et d'échantillonner simultanément chacun des constituants. L'invention vise également à apporter un procédé permettant de distinguer facilement un constituant ou chaque constituant échan- tillonné d'un sang ayant un hématocrite anormal. Il est à noter que le terme "constituant sanguin" désigne ici le plasma (ou sérum) ou les cellules sanguines (globules rouges), formant deux constituants qui sont séparés dans un récipient à échantillon par centrifugation ou par un processus de séparation analogue. De plus, on désignera ici par "premier consti- tuant" le plasma (ou sérum) séparé sous la forme d'un liquide surnageant et par "second constituant" les cellules sanguines (globules rouges) qui se sont déposées dans la partie inférieure du récipient. Le premier but, mentionné plus haut, de l'invention est atteint par un procédé qui comprend les opérations suivantes: descendre une sonde depuis une hauteur de départ prédéterminée dans un récipient à échantillon prédéterminé, contenant un échantillon de sang séparé en un premier constituant formant une couche supérieure et un second constituant formant une couche infé- rieure, la sonde étant équipée d'une électrode pour la détection de surfaces liquides et d'une buse suceuse, l'électrode et la buse étant d'un seul tenant avec la sonde; contrôler la distance d'abaissement pendant la descente de la sonde; générer un premier signal de détection d'une surface liquide, au moyen de l'électrode détectrice, lorque l'extrémité libre ou extrémité inférieure de la sonde atteint la surface liquide de la couche formée par le premier constituant; échantillonner une quantité prédéterminée du premier consti- tuant dans un récipient d'échantillonnage séparé, prédéterminé, à travers la buse suceuse de la sonde, en réponse au premier signal de détection d'une surface liquide; générer un second signal de détection d'une surface liquide, au moyen de l'électrode détectrice, lorsque l'extrémité libre de La sonde atteint la surface liquide de la ocuche formée par le second constituant; échantillonner une quantité prédéterminée du second consti- tuant dans un récipient d'échantillonnage séparé, prédéterminé, à travers la buse suceuse de la sonde, en réponse au second signal de détection d'une surface liquide; calculer les hauteurs ou niveaux auxquels se trouvent les surfaces liquides des couches formées par les premier et second constituants sur la base de la hauteur de départ de la sonde, de la distance d'abaissement contrôlée ou mesurée de la sonde et des premier et second signaux de détection d'une surface liquide; et calculer le volume total de l'échantillon et le volume du second constituant sur la base de la hauteur des surfaces liquides des couches formées par les premier et second constituants et calculer l'hématocrite par le rapport de ces volumes. De préférence, le procédé selon l'invention comporte en plus l'opération qui consiste à comparer l'hématocrite calculé avec un hématocrite normal afin de vérifier si oui ou non le sang de l'échantillon est normal. Il est plus préférable encore que le procédé selon l'invention comporte l'opération supplémentaire qui consiste à apposer une marque d'identification sur l'un ou sur chacun des deux récipients d'échantillonnage recevant les constituants sanguins et/ou sur le récipient à échantillon d'o proviennent ces consti- tuants au cas o il est déterminé que l'échantillon de sang est anormal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - La figure 1 est une représentation schématique fonc- tionnelLe de l'ensembLe d'un appareil pour La mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - La figure 2 est une vue en perspective d'un système de détection comprenant deux électrodes et une unité de commande d'un dispositif d'aspiration/évacuation de l'appareil visible sur la figure 1; - la figure 3A est une vue à plus grande échelle d'une sonde faisant partie de l'appareil visible sur La figure 1; et - la figure 3B est une coupe montrant une autre sonde et son électrode détectrice, faisant également partie de l'appareil visible sur la figure 1. La figure 1 est une vue schématique montrant l'ensemble d'ur appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et la figure 2 est une vue en perspective montrant une partie principale de Cet appareil. Lorsqu'on se reporte pour commencer à la figure 1, la référence 1 désigne un récipient à échantillon de grandeur et forme prédéterminées. Il contient un échantillon de sang additionné d'un anticoagulant. L'échantillon a été séparé en plasma 2 et cellules sanguines 3 par une centrifugation. Comme représenté sur la figure 2, le récipient 2 est placé dans une cassette 13 et maintenu à une hauteur prédéterminée. La cassette est avancée d-ns Le sens de la flèche par des pas de grandeur prédéterminée au moyen d'un convoyeur (non représenté). Deux sondes 6a et 6B sont disposées parallèles entre elles au-dessus du récipient 1. Les sondes 6a et 6b peuvent descendre dans le récipient et sont fixées à cet effet à une unité de commande 8 comportant une partie verticalement mobile. Plus spécialement, lors d'une mesure, l'unité 8 fait descendre les sondes 6a et 6b à une vitesse prédéterminée. Une électrode détec- trice 4 fait saillie de l'extrémité inférieure de chacune des sondes. Pendant la descente de celles-ci, les électrodes 4 sont amenées en contact avec les surfaces des constituants sanguins 2 et 3 et détectent lesdites surfaces. La hauteur de départ des sondes se trouve à une distance b au-dessus du niveau a de la surface de fond du récipient 1. 2629209. La figure 2 montre de façon plus détaillée l'agencement de l'unité de commande 8. Celle-ci comprend un bras 14 auquel sont fixées les sondes 6a et 6b, un guide 17 qui supporte le bras 14 et lui permet de coulisser verticalement sur lui, ainsi qu'un moteur 18 pour le déplacement vertical du bras 14 le long du guide 17. Le moteur 18 est relié à un dispositif de commande (non représenté) pour l'abaissement du bras 14. La figure 3A est une vue à plus grande échelle de la sonde 6a et la figure 3B est une coupe axiale à plus grande échelle de la sonde 6b. Ainsi qu'il ressort de ces deux figures, chacune des sondes 6a et 6b est formée par une pièce cylindrique en matériau isolant et définissant un passage P faisant également office de buse - à l'intérieur. L'électrode détectrice 4 de chaque sonde est formée par une pièce cylindrique creuse en métal conduc- teur. L'électrode 4 s'étend à travers toute la longueur du matériau isolant de la sonde cylindrique 6a (6b) et fait saillie de l'extré- mité libre ou extrémité inférieure de la sonde sur une longueur prédéterminée. Lorsque les sondes 6a et 6b descendent et les électrodes 4 sont amenées en contact avec la surface de la couche de plasma ou avec la surface de ta couche cellulaire 3, l'impédance ou une grandeur semblable entre les électrodes 4 est modifiée, ce qui produit la détection de la surface liquide concernée. Ainsi que le montre la figure 2, des tuyaux 15 sont branchés sur les extrémités supérieures des sondes 6a et 6b. Chacun de ces tuyaux est branché par son autre extrémité sur un dispositif d'aspiration (non représenté). Ces dispositifs aspirent des quan- tités prédéterminées du plasma 2 et de la phase cellulaire 3 depuis le récipient à échantillon 1 et à travers les passages P des sondes 6a, 6b et ils les injectent séparément dans deux récipients d'échantillonnage 7 que l'on perçoit en bas à droite sur la figure 1. Des fils de connexion 16a sont reliés aux électrodes 4 aux extrémités supérieures des sondes 6a et 6b et mènent à une unité de traitement de signaux 5. Les signaux de détection d'une surface liquide, générés par les électrodes 4, sont donc envoyés à l'unité de traitement de signaux 5. Un détecteur de distance 9 est prévu sur l'unité de commande 8 (figure 1) pour détecter la distance de déplacement ou d'abaissement des sondes 6a, 6b. Le détecteur 9 est relié à l'unité de traitement 5 par des fils de connexion 16b. La figure 2 montre en détail l'agencement du détecteur 9. Celui-ci comporte un élément à fentes désigné par 19 et faisant saillie d'un des côtés du bras 14 dont il est solidaire. Un grand nombre de fentes sont formées horizontalement à des intervalles prédéterminés dans l'élément 19. Les deux parties d'un détecteur photoélectrique 20 sont disposées de part et d'autre de l'élément à fentes 19. Ce détecteur est porté par un bottier qui contient également le guide vertical 17 et il reste donc immobile pendant la descente du bras 14. L'une des deux parties du détecteur est une source lumineuse située au-dessus et latéralement d'un côté de l'élément à fentes 19. La deuxième partie est un récepteur de lumière situé de l'autre côté de l'élément 19, en regard de la source lumineuse. Donc, lorsque le bras 14 descend, l'élément 19 descend entre les deux parties du détecteur 20 et le récepteur de lumière reçoit la lumière émise par la source à chaque passage d'une fente de l'élément 19 entre eux. Comme les fentes sont formées à des intervalles prédéterminés, le nombre de détec- tions correspond à une distance d'abaissement du bras 14. Sur la base du signal correspondant à la distance d'abaissement fourni par le détecteur 9 et les signaux de détection de surface fournis par les électrodes détectrices 4, l'unité de traitement 5 calcule les distances x et y qui ont été nécessaires aux électrodes 4 pour détecter respectivement la surface du plasma 2 et la surface du constituant cellulaire 3. L'unité de traitement délivre des signaux x et y, correspondant à ces distances, à une unité arithmétique 10. L'unité arithmétique 10 calcule les hauteurs c = b -c et d = b - y auxquelles se trouvent respectivement la surface de la couche de plasma 2 et la surface de la-couche cellulaire 3 d'après les signaux x et y et la hauteur de départ b des électrodes 4. De plus, l'unité 10 calcule le volume V1 du récipient à échantillon 1 correspondant à la hauteur c et le volume V2 correspondant à la hauteur d, ce qui donne en même temps le rapport V2/V1, c'est-à- dire l'hématocrite. L'unité arithmétique 10 délivre l'hématocrite, calculé comme il vient d'être décrit, à une unité de détermination 11. Dans cette unité sont stockées des plages de valeurs normales de l'héma- tocrite pour sujets mâles et sujets femelles. L'unité 11 vérifie si oui ou non l'hématocrite reçu de l'unité arithmétique 10 tombe dans la plage normale. L'unité 11 est connectée à une unité de marquage 12 à laqueLte est délivré le résultat de la détermination. L'unité de marquage 12 comporte un dispositif de marquage (non représenté) . En réponse au signal de l'unité de détermination 11, le dispositif de marquage appose un chiffre, un symbole ou une marque semblable sur l'un ou sur les deux récipients d'échantillon- nage 7 dans lesquels sont injectés les constituants sanguins échan- tillonnés dans le récipient 1. On décrira maintenant un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention au moyen de l'appareil qui vient d'être décrit. Le convoyeur (non représenté) fait avancer la cassette 13 et l'arrête oe manière que le récipient à échantillon 1 se trouve directement sous les sondes 6a et 6b. L'unité de commande 8 est alors mise en marche. Plus précisément, le moteur 18 fait descendre le bras 14 le long du guide 17. Au même moment, le détecteur de distance 9 commence à délivrer des signaux correspondant aux distances d'abaissement de l'unité de commande 8. En effet, puisque l'élément à fentes 19 descend conjointement avec le bras 14, le détecteur photoélectrique génère une impulsion, faisant partie du signal de distance, chaque fois qu'une fente de l'élément 19 passe par le trajet reliant la source lumineuse à l'élément récepteur de lumière. Les impulsions ainsi produites sont fournies à l'unité de traitement de signaux 5 par les fils de connexion 16b. Pendant l'abaissement du bras 14 de l'unité de commande 8, les sondes 6a, 6b, descendant à la même vitesse, pénètrent dans le récipient à échantillon 1. Au moment o les extrémités infé- rieures des sondes 6a, 6b viennent en contact avec la surface liquide de la couche de plasma 2, les deux électrodes détectrices 4 détectent ce contact. L'abaissement du bras de l'unité de commande 8 est arrêté immédiatement après cette détection de la surface du plasma, de manière que les extrémités libres des sondes 6a, 6b soient maintenues immergées à une profondeur prédéterminée dans la couche de plasma 2. Le signal de détection délivré produit la mise en marche du dispositif d'aspiration (non représenté) pour le plasma. Par suite, une quantité prédéterminée du plasma 2 est aspirée hors du récipient 1, à travers la sonde 6a, et injectée dans le récipient d'échantillonnage 7 correspondant. Le signaL de détection de la surface liquide du plasma, produit par les électrodes 4, est envoyé aussi à l'unité de traite- ment de signaux 5 par les fils de connexion 16a. Comme décrit plus haut, l'unité de traitement 5 calcule la distance d'abaissement x nécessaire pour que les électrodes 4 atteignent la surface de la couche de plasma 2. Sur la base de cette distance x, l'unité arithmétique 10 calcule la hauteur c = b - x à laquelle se trouve la surface de cette couche, également comme décrit dans ce qui précède. De plus, l'unité 10 calcule le volume total V de l'échan- tiLLon de sang (ce volume correspond à celui compris entre le niveau a de la surface de fond et la hauteur c de la surface liquide du plasma dans le récipient 1). Apres cela, le moteur 18 est remis en marche et le bras 14 de l'unité de commande 8 recommence à descendre. Au cours de la poursuite de la descente des sondes 6a, 6b, les électrodes 4 sont amenées en contact avec la surface liquide de la couche cellulaire 3 et génèrent alors un nouveau signal de détection (il peut s'agir également de plusieurs signaux de détection, comme dans le cas de la détection de la surface du plasma). Ce nouveau signal de détec- tion déclenche l'aspiration d'une quantité prédéterminée de la phase globulaire 3 hors du récipient 1. Cependant, l'aspiration se fait, cette fois-ci, à travers l'autre sonde 6b et l'échantillon ainsi prélevé est injecté dans l'autre des deux récipients d'échan- tillonnage 7, c'est-à-dire dans celui qui ne contient pas le plasma 2. 2629209- L'unité de traitement de signaux 5 calcule la distance d'abaissement y qui a été nécessaire pour que les électrodes 4 atteignent la surface liquide de la couche 3. Sur La base de cette distance y, l'unité arithmétique 10 calcule la hauteur d = b - y à laquelle se trouve cette surface de la couche globulaire 3. L'unité calcule également le volume V2 de la phase globulaire (c'est-à- dire le volume compris entre le niveau a de la surface de fond et le niveau d de la surface de cette phase dans le récipient 1). Ensuite, l'unité arithmétique 10 calcule l'hématocrite de l'échantillon de sang, c'est-à-dire le rapport V2/V1. L'unité de détermination 11 compare l'hématocrite calculé, fourni par l'unité , avec la plage normale de l'hématocrite. Si la valeur calculée tombe dans cette plage normale, l'appareil passe à la mesure de l'échantillon sanguin suivant. Par contre, s'il se révèle que la valeur calculée est anormale, l'unité de marquage 12 est mise en action avant que la mesure de l'échantillon suivant ne commence. Donc, un symbole, un chiffre ou une marque prédéterminé semblable est apposé sur l'un ou les deux récipients d'échantillonnage 7 ayant reçu les constituants de l'échantillon dont il a été déter- miné qu'il est anormal. Le mode de mise en oeuvre qui vient d'être décrit montre que le procédé selon l'invention permet d'effectuer simultanément, au cours d'une seule descente des sondes 6a, 6b dans le récipient à échantillon 1, l'échantillonnage séparé des constituants plasma- tique et globulaire et la mesure de l'hématocrite. De plus, il peut être déterminé, sur la base de l'hématocrite mesuré, si l'échantillon sanguin en question est normal ou non. Il est- possible également, comme il vient d'être décrit, lorsqu'il est établi qu'un échantillon de sang est anormal, qu'un dispositif de marquage appose un symbole ou analogue sur l'un ou sur les deux récipients d'échantillonnage dans lesquels sont injectés séparément le constituant plasmatique et le constituant cellulaire de l'échan- tillon. Ainsi, la normalité des constituants échantillonnés peut être vérifiée aisément. De surcroît, ainsi qu'il ressort de la description qui précède, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre au moyen d'un appareil relativement simple. il Dans L'exemple de mise en oeuvre décrit ici, un récipient 7 ou les deux récipients d'échantillonnage 7 est ou sont marqué(s) au cas o L'hématocrite est anormaL. IL est cependant possible aussi, à La place de cela ou en plus, de marquer Le récipient à échantillon 1. Il est à noter encore que les sondes 6a, 6b peuvent êtrè formées chacune en appliquant unfilm isolant sur une partie prédé- terminée d'une électrode tubulaire 4 en forme de sonde. REVENDICATIONS 1. Procédé pour mesurer l'hématocrite et échantillonner séparément des constituants sanguins, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: descendre une sonde (6a) depuis une hauteur de départ prédé- terminée dans un récipient à échantillon (1) prédéterminé, conte- nant un échantillon de sang séparé en un premier constituant formant une couche supérieure (2) et un second constituant formant une couche inférieure (3), la sonde (6a) étant équipée d'une électrode (4) pour la détection de surfaces liquides et d'une buse suceuse (P), l'électrode et la buse étant d'un seul tenant avec la sonde; contrôler la distance d'abaissement pendant la descente de la sonde (6a); générer un premier signal de détection d'une surface Liquide, au moyen de l'électrode détectrice (4), lorque l'extrémité libre ou extrémité inférieure de la sonde (6a) atteint la surface liquide de la couche formée par le premier constituant (2); échantillonner une quantité prédéterminée du premier consti- tuant (2) dans un récipient d'échantillonnage (7) séparé, prédé- terminé, à travers la buse suceuse (P) de la sonde (6a), en réponse au premier signal de détection d'une surface liquide; générer un second signal de détection d'une surface liquide, au moyen de l'électrode détectrice (4), lorsque l'extrémité libre de la sonde (6a) atteint la surface liquide de la ocuche formée par le second constituant (3); échantillonner une quantité prédéterminée du second consti- tuant (3) dans un récipient d'échantillonnage (7) séparé, prédéter- miné, à travers la buse suceuse (P) de la sonde (6a), en réponse au second signal de détection d'une surface liquide; calculer les hauteurs ou niveaux auxquels se trouvent les surfaces liquides des couches formées par les premier et second constituants (2, 3) sur la base de la hauteur de départ de la sonde (6a), de la distance d'abaissement contrôlée ou mesurée de la sonde (6a) et des premier et second signaux de détection d'une surface liquide; et calculer le volume total de l'échantillon de sang et Le volume du second constituant (3) sur la base de la hauteur des surfaces liquides des couches formées par les premier et second constituants (2, 3) et calculer l'hématocrite par le rapport de ces volumes. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'opération qui consiste à comparer l'hématocrite calculé avec un hématocrite normal afin de vérifier si l'échantillon de sang est normal. 3. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'opération qui consiste à apposer une marque d'identification sur l'un ou sur les deux récipients d'échantillonnage (7) ou sur le récipient à échantillon (1) s'il est déterminé que l'échantillon de sang est anzrmal.