ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЙ В ЦЕНТРИФУГИРОВАННОЙ КРОВИ ПО ИЗМЕРЕННОМУ ДАВЛЕНИЮ
DETERMINATION OF CONDITIONS IN CENTRIFUGED BLOOD BY MEASURED PRESSURE

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая патентная заявка представляет собой безусловный вариант предварительной заявки на патент США № 61/439947, поданной 07 февраля 2011 г., описание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к определению состояний в центрифугированной крови по давлению, измеренному в ходе аспирации или дозирования. В частности, настоящее изобретение относится к определению или подтверждению аспирации эритроцитарной массы из центрифугированной крови.
Большая часть донорской крови подвергается разделению (фракционированию) на компоненты: эритроциты, тромбоциты, факторы свертывания крови, плазму, антитела (иммуноглобулины) и лейкоциты. В зависимости от ситуации людям могут вводить только клеточные элементы, только факторы свертывания крови или какой-либо другой компонент. При переливании только выбранных компонентов лечение становится специфическим, снижается риск побочных эффектов, и разные компоненты одного объема крови могут эффективно использоваться для лечения нескольких пациентов.
Эритроцитарная масса (концентрированные эритроциты, PRBC), чаще всего используемая при переливании крови, позволяет восстановить способность крови к переносу кислорода. Данный компонент можно вводить пациентам с кровопотерей или тяжелой анемией. Эритроциты отделяются от жидкой части крови (плазмы) и от других клеточных и клеточноподобных компонентов. На данном этапе эритроциты концентрируются для уменьшения занимаемого объема, отсюда и термин «концентрированные». Эритроциты могут храниться в холодильнике до 42 дней. В особых обстоятельствах - например, для сохранения крови редкой группы - эритроциты можно заморозить на срок до 10 лет. Следовательно, очень важно иметь возможность отделять эритроцитарную массу от других компонентов крови для переливания.
Иммуногематология представляет собой науку об антигенах и антителах в применении к переливанию донорской крови и связанным с переливанием операциям. К области применения иммуногематологии относится определение группы крови и выявление непредвиденных антител, которые могут привести к несовместимости при переливании крови и трансплантации или к осложнениям при беременности. Чтобы гарантировать безопасное переливание крови, проводится проверка крови реципиента (пациента) и донора. Определение группы крови можно проводить вручную или с помощью автоматических или полуавтоматических систем, например Ortho ProVue, предлагаемой компанией Ortho-Clinical Diagnostics, Inc.
В иммуногематологии и в клинической химии иногда перед анализом необходимо осадить цельную кровь слоями из разных компонентов методом центрифугирования. Эти слои, главным образом, состоят из плазмы, лейкоцитарной пленки, содержащей лейкоциты и плазму, и эритроцитарной массы.
Эритроцитарная масса имеет большое значение по разным причинам, наряду с уже перечисленными. Так, эритроцитарная масса необходима для проведения некоторых типов анализов в иммуногематологии. Эритроцитарную массу применяют в разведенном виде и, как правило, разводят в соотношении 0,8% и 4,0% к соответствующему промышленному солевому разбавителю. Для аспирации эритроцитарной массы необходимо опустить измерительный зонд через слой плазмы центрифугированной крови.
Таким образом, с точки зрения переливания крови и иммуногематологии, важно иметь возможность идентифицировать и отделять эритроцитарную массу от других компонентов крови. К известным способам идентификации и отделения эритроцитарной массы от других компонентов крови относится визуальный контроль оператором перед анализом (например, определением группы крови) или использование системы визуализации после проведения анализа. Недостатками постанализа являются высокая погрешность и необходимость повторного проведения анализа, если разделение было неполным или если аспирация была выполнена из неверного слоя. Также с точки зрения переливания крови и иммуногематологии важно иметь возможность определять другие состояния в центрифугированной крови, например ошибку, связанную с неполным центрифугированием, или другие ошибки.
Таким образом, необходимо отличать разные слои компонентов крови, например слой эритроцитарной массы от других компонентов после центрифугирования, и определять другие состояния, которые могут присутствовать в образцах центрифугированной крови.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу, решающему вышеописанные задачи по определению состояний в центрифугированной крови, например, по идентификации слоя эритроцитарной массы от других компонентов центрифугированной крови.
Один аспект настоящего изобретения относится к способу определения состояния в образце крови. Этот способ включает в себя: обеспечение образца крови; обеспечение измерительного зонда, имеющего насос для аспирации и дозирования; введение измерительного зонда на выбранное расстояние в образец крови; измерение давления между образцом и насосом при аспирации или дозировании образца; сравнение измеренного давления с эталонным значением; передачу сигнала о наличии или отсутствии состояния. В предпочтительном варианте осуществления изобретения эталонным значением является профиль давления, предварительно выбранный диапазон давлений или наклон предварительно выбранного участка профиля давления.
В другом аспекте изобретения предлагается способ подтверждения или определения присутствия выбранного слоя компонента крови в центрифугированном образце крови. Данный способ включает в себя: измерение давления предполагаемого выбранного слоя измерительным зондом в ходе аспирации или дозирования; сравнение измеренного давления с эталонным значением, причем если измеренное давление и эталонное значение оказываются по существу идентичными, то это подтверждает присутствие выбранного слоя компонента крови. В предпочтительном варианте осуществления изобретения эталонное значение представляет собой предварительно выбранный диапазон давлений.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения выбранный слой представляет собой эритроцитарную массу, дополнительный слой представляет собой плазму, а способ подтверждения или определения присутствия выбранного слоя компонента крови в образце центрифугированной крови дополнительно включает в себя: перемещение наконечника измерительного зонда и образца центрифугированной крови относительно друг друга в такое положение, чтобы измерительный зонд находился над образцом центрифугированной крови; перемещение измерительного зонда и образца относительно друг друга так, чтобы измерительный зонд двигался в сторону поверхности образца крови; определение поверхности образца; аспирацию плазмы из слоя плазмы; измерение давления в ходе аспирации слоя плазмы; сравнение измеренного давления с эталонным значением для подтверждения, что данный слой является плазмой; перемещение наконечника аспирационного зонда в предполагаемый слой эритроцитарной массы; аспирацию предполагаемого слоя и измерение давления; и сравнение измеренного давления с эталонным значением для подтверждения того, что предполагаемый слой, полученный путем аспирации, является выбранным слоем эритроцитарной массы.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ определения границы раздела между слоями плазмы и эритроцитарной массы в образце центрифугированной крови. Данный способ включает в себя: установку измерительного зонда над образцом центрифугированной крови; перемещение зонда и образца относительно друг друга так, чтобы зонд двигался в направлении образца и погрузился в него; измерение первого давления на первой глубине в образце; измерение второго давления на второй глубине в образце; и сравнение первого и второго давления для определения того, находится ли граница раздела между первой и второй глубиной.
Дополнительные цели, отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения очевидны для специалистов в данной области при ознакомлении с представленным далее подробным описанием предпочтительных вариантов осуществления изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фигуре 1 показано схематичное изображение обычного измерительного зонда и наконечника в контейнере с образцом, которые могут применяться в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фигуре 2 показан профиль давления в виде зависимости давления от времени для плазмы и эритроцитарной массы в ходе аспирации в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фигуре 3 показан профиль давления в виде зависимости давления от времени для плазмы и эритроцитарной массы в ходе дозирования в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фигуре 4 показан профиль давления в виде зависимости давления от времени для плазмы и эритроцитарной массы в ходе последовательной аспирации эритроцитарной массы и плазмы одним наконечником в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фигуре 5 показан профиль давления в виде зависимости давления от времени для плазмы и эритроцитарной массы в ходе последовательной аспирации плазмы и эритроцитарной массы одним наконечником в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фигуре 6 показаны различные профили давления в виде зависимости давления от времени для плазмы и эритроцитарной массы в ходе аспирации в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хотя разнообразные области применения способа определения состояний в образце центрифугированной крови путем измерения давления, например, для подтверждения или определения присутствия выбранного компонента крови, в соответствии с настоящим изобретением не ограничиваются, особо важное применение данный способ может найти в сфере иммуногематологии и переливания крови. Диапазон инструментов и методологий, которые могут применяться с настоящим изобретением, весьма велик; ниже представлено более подробное рассмотрение таких инструментов и способов.
В настоящем изобретении для определения присутствия определенного состояния в анализируемом образце используется разница в вязкости, отражающаяся в разнице давлений между разными состояниями в центрифугированной крови. Например, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используется разница в вязкости между выбранным компонентом крови и другими компонентами крови для определения присутствия или отсутствия выбранного компонента крови и определения того, что выбранный компонент крови аспирируется или дозируется в ходе измерения.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используется разница в вязкости между эритроцитарной массой (на фигурах обозначена как RBC) и другими компонентами крови, главным образом, плазмой, что позволяет определить присутствие эритроцитарной массой и подтвердить аспирацию или дозирование эритроцитарной массы в ходе измерения. Большая часть оставшегося в настоящем документе описания посвящена компоненту крови как выбранному состоянию и, в частности, плазме или эритроцитарной массе как выбранному компоненту крови. Однако этим изобретение не ограничивается, и выбранным слоем может быть любой другой компонент крови, если его можно осадить центрифугированием в виде слоя, и он имеет вязкость, отличающуюся от вязкости других слоев компонентов крови. Например, выбранным компонентом крови может быть лейкоцитарная пленка, содержащая лейкоциты и тромбоциты. Кроме того, в область применения настоящего изобретения попадает любое другое состояние, которое может быть определено по разнице между измеренным значением давления и эталонным значением давления.
Вязкость эритроцитарной массы, как правило, находящаяся в диапазоне 8-12 сантипуаз (сП) или выше, в зависимости от концентрации эритроцитарной массы, значительно превышает вязкость плазмы, которая, как правило, находится в диапазоне от менее 2 до 3 сП. Считается, что эритроцитарная масса имеет более высокую вязкость, поскольку в ней выше концентрация твердых частиц (т.е. эритроцитов), и, следовательно, она имеет меньшую текучесть. Как правило, слой эритроцитарной массы содержит 80% эритроцитов и 20% плазмы.
Разница в вязкости между эритроцитарной массой и плазмой приводит к получению разных профилей давления в ходе измерения (т.е. аспирации или дозирования) из-за меньшей текучести эритроцитарной массы (при условии, что прочие условия, такие как скорость аспирации/дозирования, остаются неизменными). Иными словами, необходимо приложить большее давление к эритроцитарной массе для достижения такой же текучести, что и у плазмы. На фигуре 2 показано различие профилей давления плазмы и эритроцитарной массы. Давление можно отслеживать при помощи датчика давления (например, пневмодатчика) в измерительной системе, включающей измерительный зонд, который может использоваться для аспирации и (или) дозирования. Соответствующие обычные измерительные системы, включающие датчики давления и измерительные зонды, описаны, например, в патентах США №№ 6484556; 6060320; 5750881; 5540081 и 7361509, которые полностью включены в настоящий документ путем ссылки. Единственным требованием является способность измерять давление в пространстве между аспирируемой или дозируемой жидкостью и насосным механизмом измерительного оборудования. Как правило, для этого используется пневмодатчик, расположенный между наконечником аспирационного/дозирующего зонда и насосом, как показано на фигуре 1. На фигуре 1 представлено схематическое изображение сочетания аспирационного/дозирующего зонда, включающего носик 10 и пневмодатчик 20 для измерения давления между дозирующим насосом 30 и жидкостью (в данном случае, образцом центрифугированной крови). Зонд также включает одноразовый измерительный наконечник 40 на конце носика. На данной иллюстрации измерительный наконечник вставлен в пробирку 50 и введен в эритроцитарную массу вблизи дна пробирки. В пробирке находится центрифугированная кровь, имеющая высоту A и разделенная на плазму 60 и эритроцитарную массу 70, имеющую высоту B.
Для выполнения способа, соответствующего настоящему изобретению, получают цельную кровь и центрифугируют ее, используя центрифугу и методику, хорошо известную специалистам в данной области. Цельную кровь, как правило, центрифугируют в контейнере для сбора образцов, например в пробирке.
После разделения крови на составляющие ее слои выбранный слой можно отделить от остальных компонентов, как правило, путем аспирации. Например, слой эритроцитарной массы, имеющий наибольшую плотность, будет находиться на дне контейнера для сбора образцов. На этом этапе с учетом аспекта используемого способа измерительный зонд можно переместить к различным участкам образца центрифугированной крови.
В одном предпочтительном варианте осуществления, где слой эритроцитарной массы представляет собой выбранный слой, измерительный зонд перемещается в зону вблизи дна контейнера для сбора образцов, предпочтительно на расстояние нескольких миллиметров от дна контейнера. Если центрифугирование было проведено надлежащим образом, эритроцитарная масса будет находиться на дне контейнера. Насос измерительного зонда активируется, и начинается аспирация эритроцитарной массы в наконечник. Наконечник может быть одноразовым или фиксированным (т.е. неразъемным). Преимущество одноразового наконечника заключается в том, что не требуется сложная система промывки наконечника зонда и сводится к минимуму перекрестное загрязнение разных образцов крови. К типичным одноразовым наконечникам относятся наконечники Microtip и VersatipTM, поставляемые компанией Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. и описанные, например, в патенте США № 6797518 и в опубликованной заявке на патент США № 2003-0022380 A1, которые полностью включены в настоящий документ путем ссылки. Если наконечник зонда является фиксированным, можно использовать зонды и системы промывки зондов, подобные описанным в опубликованной заявке на патент США № 2005-0196867 A1.
После аспирации эритроцитарной массы в наконечник будет получен первый профиль давления. Профиль давления измеряется при помощи пневмодатчика, подключенного к измерительному зонду, и может быть записан компьютером, соединенным с измерительным зондом. При описанном ниже сравнении может использоваться весь профиль давления или, что более предпочтительно, участок или выбранная(ые) точка(и) профиля давления. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения в ходе измерения в заданные моменты времени может быть записано одно или более измеренных значений давления. В другом варианте осуществления может определяться и регистрироваться наклон выбранного участка профиля давления.
На этом этапе первый профиль давления (или измеренное значение давления, или наклон), измеренный для эритроцитарной массы, необходимо сравнить с эталонным значением или давлением. Форма эталонного значения зависит от того, какой параметр измерялся и регистрировался. Например, если измеренное значение представляло собой полный профиль давления, то соответствующее сравнение должно проводиться с профилем давления и, следовательно, эталонным значением будет второй профиль давления. Если измеренное значение представляло собой выбранное значение давления в профиле, то сравнение нужно проводить с измеренными значениями давления и, следовательно, эталонное значение может представлять собой одиночное значение давления или диапазон значений, образующий верхний и нижний предел. Аналогично, если измеренное значение представляло собой наклон участка профиля давления, то сравнение должно производиться с наклоном того же участка профиля давления. Также измеренное значение может представлять собой сочетание двух или более описанных вариантов.
Как отмечалось выше, если измеренное в ходе измерения значение представляло собой первый профиль давления, оно будет сравниваться со вторым профилем давления, и это служит подтверждением того, что проводилась аспирация эритроцитарной массы. Данный второй профиль давления может быть взят из множества источников. Второй профиль давления может представлять собой ранее измеренный профиль другого образца крови, состоящего из плазмы и (или) эритроцитарной массы, который хранится в памяти устройства, соединенного с компьютером, управляющим измерительным зондом. В альтернативном варианте осуществления второй профиль давления может представлять собой измеренный профиль давления для слоя плазмы того же образца центрифугированной крови (как правило, используется этот вариант, поскольку в большинстве анализируемых профилей сначала аспирируется слой плазмы). Сравнение первого измеренного профиля давления и второго профиля давления выполняется при помощи компьютера. Чтобы заключение было более обоснованным, также можно использовать сочетание нескольких описанных выше способов.
Если второй профиль давления является профилем эритроцитарной массы и он по существу идентичен первому профилю давления, который относится к эритроцитарной массе, то это будет показателем или подтверждением того, что выполнена аспирация именно эритроцитарной массы, и отобранная эритроцитарная масса далее может использоваться по назначению, например, в описанных выше областях применения. В настоящем документе термин «по существу идентичный» означает, что разница между измеренным и эталонным давлением составляет ≤20%, более предпочтительно ≤10%, наиболее предпочтительно ≤5%. Если второй профиль давления является профилем плазмы, и он по существу отличается от первого профиля давления, который относится к эритроцитарной массе, то это будет показателем или подтверждением того, что выполнена аспирация именно эритроцитарной массы, и отобранная эритроцитарная масса далее может использоваться по назначению, например, в описанных выше областях применения. В настоящем документе термин «по существу отличаться» означает, что разница между измеренным и эталонным давлением составляет ≥25%, более предпочтительно ≥30%, более предпочтительно ≥35% и наиболее предпочтительно ≥40%. Ниже представлена таблица 1, где данный подход показан более наглядно.
<b>Таблица 1</b><b>Таблица состояния профилей давления</b>
Состояние 1
Состояние 2
Состояние 3
Состояние 4
Первый профиль
Низкая вязкость (плазма)
Высокая вязкость (PRBC)
Низкая вязкость (плазма)
Высокая вязкость (PRBC)
Второй профиль
Низкая вязкость (плазма)
Высокая вязкость (PRBC)
Высокая вязкость (PRBC)
Низкая вязкость (плазма)
Результат (положение зонда)
Уровень плазмы без изменений
Уровень PRBC без изменений
Уровень PRBC отличается
Уровень плазмы отличается
Если профили давления не соответствуют описанным выше, это означает, что аспирирована не эритроцитарная масса и разделение крови на компоненты было неудачным, или что зонд расположен на неправильной высоте, или что уровни жидких компонентов не соответствуют ожидаемым. Например, возможно, что центрифугирование было неполным или не проводилось вовсе. В этом случае первый профиль давления (или другое измеренное значение) будет сходным с профилем (или другим значением) для цельной крови, и данный профиль будет промежуточным между таковым для плазмы и эритроцитарной массы. Измерительный зонд может сообщить об ошибке, например, сигналом предупреждения или путем приостановки работы измерительного зонда или инструмента, подключенного к измерительному зонду, и тогда оператор или инструмент может предпринять соответствующие действия, например, провести дополнительные исследования или заново запустить процесс. Ниже более подробно описаны другие состояния, которые могут привести к ошибке.
Хотя в приводимых выше и ниже описаниях в качестве измеренного и записанного значения используется профиль давления, могут использоваться и другие отмеченные выше измеренные значения (например, наклон, отдельные значения давления). В альтернативном варианте осуществления, как отмечалось выше, можно измерять не весь профиль давления, а отдельные значения в заданное время (промежутки времени) после начала аспирации или дозирования и, сравнивая, определять, попадает ли измеренное значение давления в предварительно заданный диапазон. Данный диапазон можно определить опытным путем.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения проводится аспирация как слоя плазмы, так и эритроцитарной массы, которые далее используются, например, для определения группы крови. В данном случае указанный способ определения может использоваться для подтверждения успешной аспирации обоих слоев. Как отмечалось выше, образцы цельной крови центрифугируют для отделения эритроцитов от плазмы. Образцы помещают для анализа/разделения в контейнер для сбора образцов и, возможно, их объем или высота столба жидкости неизвестна.
Измерительный зонд, например, такой, как описано выше, перемещается по горизонтали и устанавливается над образцом, а также перемещается по вертикали к поверхности плазмы. Хотя в данном и других вариантах осуществления в настоящем документе описано, что измерительный зонд движется относительно образца, следует понимать, что единственным требованием является то, чтобы измерительный зонд и образец пришли во взаимодействие друг с другом. Это в равной степени может быть достигнуто путем перемещения контейнера с образцом в направлении неподвижного измерительного зонда. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зонд определяет верхнюю поверхность плазмы. Определение верхней поверхности жидкости измерительным наконечником может осуществляться с помощью любого известного способа, например способов, описанных в патентах США №№ 5273717, 5143849, 5133392, 5111703 и 4272482.
После определения поверхности жидкости измерительный зонд аспирирует необходимый объем плазмы для последующего использования. В ходе данного этапа аспирации измеряется давление внутри наконечника, например, с помощью описанного выше пневмодатчика, и генерируется измеренное значение давления, например первый профиль давления, такой как показан на фигуре 2. Эталонное значение, например второй профиль давления, получается, как описано выше. Измеренное значение и эталонное значение давления, например первый и второй профили давления, сравниваются. В зависимости от того, относится второй профиль давления к плазме или к эритроцитарной массе, профили будут по существу идентичными или значительно отличаться друг от друга. Если при сравнении первого и второго профилей давления обнаруживается, что плазма не была отобрана, может выдаваться сигнал ошибки, как описано выше. В противном случае измерительный зонд извлекает наконечник из жидкости, и, при необходимости, происходит переход к дозированию плазмы.
После аспирации по меньшей мере части слоя плазмы будет выполнена аспирация эритроцитарной массы. На измерительном зонде производится замена измерительного наконечника, использованного для аспирации плазмы (если это не сделано ранее), на новый одноразовый наконечник. При использовании многоразового измерительного наконечника между аспирацией плазмы и эритроцитарной массы наконечник можно промыть. Измерительный зонд перемещается вертикально в контейнер с образцом и сквозь любую оставшуюся часть плазмы вниз до расстояния нескольких миллиметров от дна вышеописанного контейнера. Измерительным зондом аспирируют эритроцитарную массу и измеряют внутреннее давление насоса/наконечника, в результате чего получается значение давления, например, описанный выше первый профиль давления. Эталонное значение, такое как второй профиль давления, получается, как описано выше. Измеренное значение и эталонное значение давления, например, первый и второй профили давления, сравниваются. В зависимости от того, относится второй профиль давления к плазме или к эритроцитарной массе, профили будут по существу идентичными или значительно отличаться друг от друга. Если при сравнении первого и второго профилей давления обнаруживается, что эритроцитарная масса не была отобрана, может выдаваться сигнал ошибки, как описано выше. В противном случае измерительный зонд извлекает наконечник из жидкости и, при необходимости, происходит переход к дозированию эритроцитарной массы.
Хотя в данном варианте осуществления описывается сначала аспирация слоя плазмы, в равной мере можно начинать со слоя эритроцитарной массы, а затем переходить к слою плазмы.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения данное изобретение может использоваться для выявления границы раздела слоев плазмы и эритроцитарной массы в центрифугированном образце. На практике измерительный зонд двигается вертикально вниз через центрифугированный образец. В ходе этого движения образец аспирируется непрерывно или в заранее выбранных точках глубины образца. Чем чаще будет выполняться отбор, тем более точным будет определение границы раздела, следовательно, предпочтительным является непрерывное измерение давления. Когда наконечник измерительного зонда достигает границы раздела, значение давления быстро изменяется, что выражается, например, в сильном изменении наклона профиля, и это указывает на то, что достигнута граница раздела.
Полезной областью применения данного аспекта изобретения является получение процентного значения гематокрита для образца крови пациента. Гематокрит (Ht или HCT), или объем осажденных клеток (PCV), или объемное содержание эритроцитов (EVF) представляет собой долю объема крови, приходящуюся на эритроциты. Обычно он составляет приблизительно 48% для мужчин и 38% для женщин. Этот параметр входит в клинический анализ крови пациента, наряду с концентрацией гемоглобина, количеством лейкоцитов и количеством тромбоцитов. Объем эритроцитарной массы, разделенный на общий объем образца крови, представляет собой значение PCV. Поскольку при анализе используется пробирка, расчет можно вести по размеру слоев. Если взять в качестве примера фигуру 1, то значение HCT или PCV можно получить, разделив размер слоя эритроцитарной массы B на общий объем образца крови A.
Далее будет приведена ссылка на не ограничивающие изобретение варианты осуществления, показанные на фигурах. На фигуре 2 показан профиль давления в виде зависимости напряжения от времени (мсек) для плазмы и эритроцитарной массы в ходе аспирации. Профиль давления для плазмы показан квадратами () и обозначен как кривая B, а профиль давления для эритроцитарной массы показан ромбами (♦) и обозначен как кривая A. В данном примере из образца центрифугированной крови аспирировали 25 мкл плазмы и 25 мкл эритроцитарной массы. Эритроцитарная масса, которая имеет более высокую вязкость, будет давать большее изменение давления, что хорошо видно на фигуре 2.
На фигуре 3 показан профиль давления в виде зависимости давления (напряжения) от времени (мсек) для плазмы и эритроцитарной массы в ходе дозирования. Профиль давления для плазмы показан квадратами () и обозначен как кривая B, а профиль давления для эритроцитарной массы показан ромбами (♦) и обозначен как кривая A. В данном примере из образца центрифугированной крови дозировали 25 мкл плазмы и 25 мкл эритроцитарной массы. Эритроцитарная масса, которая имеет более высокую вязкость, будет давать большее изменение давления, что хорошо видно на фигуре 3.
На фигуре 4 представлен пример, в котором и плазма, и эритроцитарная масса аспирируются последовательно в ходе проведения одной операции с помощью одного одноразового наконечника. В начале процесса аспирации отбирается эритроцитарная масса, как видно на левой части графика, а вторая часть процесса аспирации связана с отбором плазмы, как представлено на правой части графика. По оси Y показана относительная разница давлений между двумя разными типами жидкостей в нормальном центрифугированном образце, в котором все эритроциты находятся в нижней части контейнера с образцом. По оси X отложено время (мсек). Как показано на фигуре 4, при достижении границы раздела наблюдается резкий перегиб кривой давления. Такая последовательная аспирация эритроцитарной массы и плазмы особенно важна для определения границы раздела между слоями плазмы и эритроцитарной массы.
Фигура 5 значительно повторяет фигуру 4, за исключением того, что порядок аспирации в данном случае является обратным. Показано, что независимо от выбранного порядка аспирации разных типов жидкостей по перепаду давления можно определить местонахождение любого типа жидкости. Фактически, данный способ может применяться для определения границы раздела плазмы и эритроцитарной массы, что, помимо прочего, может быть использовано для определения значений гематокрита у конкретного пациента.
На фигуре 6 показаны различные профили давления для плазмы и эритроцитарной массы в форме графиков зависимости давления от времени в ходе такого процесса аспирации, при котором 200 мкл жидкого разбавителя уже находится в наконечнике перед аспирацией 10 мкл плазмы или эритроцитарной массы. Первые три профиля сверху относятся к плазме, а нижние два профиля - к эритроцитарной массе. Как показано на графиках, разница между профилями давления плазмы и эритроцитарной массы весьма очевидна, даже если в наконечнике присутствует разбавитель. Это открытие особенно полезно, поскольку эритроцитарную массу, как правило, разводят перед введением в аналитические ячейки. Основываясь на вышеуказанном наблюдении, в одном аспекте настоящего изобретения предлагается модернизированный подход к смешиванию эритроцитарной массы с разбавителями. Более конкретно, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения наконечник надевается на зонд и перемещается к источнику разбавителя. В наконечник набирается выбранное количество разбавителя. После аспирации разбавителя наконечник перемещается к образцу центрифугированной крови. Зонд перемещается ко дну контейнера с центрифугированной кровью, где предположительно находится эритроцитарная масса. В соответствии с настоящим изобретением измерительная система подтверждает, что аспирируемый слой действительно является эритроцитарной массой. После аспирации эритроцитарной массы в наконечник, содержащий разбавители, разбавитель и эритроцитарную массу дозируют в лунку и перемешивают. Затем тем же наконечником вводят разведенную эритроцитарную массу в аналитические ячейки.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение может применяться для определения других состояний, которые могут присутствовать в образце центрифугированной крови. Например, измерение разницы давлений или отсутствия таковой может применяться для определения правильности центрифугирования образца. Если центрифугирование проведено неверно или не выполнялось, измеренные значения давления будут сходными или одинаковыми по всему образцу цельной крови, и значения, измеренные в верхней и нижней частях образца, будут незначительно отличаться или не отличаться вовсе. В альтернативном варианте осуществления измеренное значение давления можно сравнить с эталонным значением, представляющим собой предварительно выбранный диапазон давлений. Если предварительно выбранный диапазон давлений относится к эритроцитарной массе или тромбоцитам и измеренное давление выходит за пределы этого диапазона, то это указывает на то, что центрифугирование проведено неверно. В альтернативном варианте осуществления если предварительно выбранный диапазон давлений относится к продукту неполного центрифугирования (например, диапазон давлений цельной крови), то измеренное значение давления будет находиться в пределах этого диапазона.
К другим состояниям, которые можно определить путем измерения давления и сравнения с эталонным значением, например с другим профилем давления или предварительно выбранным диапазоном давлений, может относиться определение того, производилось ли ранее разделение компонентов крови. Например, если слой плазмы уже отделен от слоя эритроцитарной массы и извлечен из контейнера с образцом, то измеренные значения давления будут соответствовать прогнозируемым для эритроцитарной массы, независимо от положения зонда внутри образца. Если же выполнялся поиск слоя плазмы, то отсутствие соответствующего ему измеренного значения давления приведет к ошибке. Это, несомненно, относится и к ситуации, когда присутствует только слой плазмы, а выполняется поиск эритроцитарной массы.
Еще одним состоянием, которое можно определить по измерению давления, является захват фибриногена наконечником измерительного зонда. Если с жидкостью в зонд попал фибриноген, то он создаст гидродинамическое сопротивление (т.е. жидкость будет вести себя как более вязкая), и для аспирации жидкости потребуется создать с помощью дозирующего насоса большее давление. Именно большое гидродинамическое сопротивление и возможность измерения давления позволяет определить присутствие фибриногена (или любых других частиц) в аспирируемом слое жидкости. Для проведения такого анализа измерительный зонд вводят в слой образца центрифугированной крови. После проведения аспирации слоя плазмы измеренное значение или профиль давления сравнивают с эталонным значением для жидкости без фибриногена. Если измеренное значение указывает на более высокую вязкость, это означает, что, скорее всего, фибриноген или другие частицы попали в результате аспирации в измерительный зонд вместе с плазмой. В этом случае это может означать ошибку.
Если обнаружена ошибка, то, как описано выше, измерительный зонд может сообщить об ошибке, например, сигналом предупреждения или путем приостановки работы измерительного зонда или инструмента, подключенного к измерительному зонду, и тогда оператор или инструмент может предпринять соответствующие действия, например провести дополнительные исследования или заново запустить процесс.
Для специалистов в данной области очевидно, что в соединения, композиции и способы согласно настоящему изобретению могут быть внесены различные изменения и дополнения. Таким образом, настоящее изобретение охватывает указанные изменения и дополнения при условии, что они находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
Содержание всех документов, указанных выше, полностью включено в настоящее описание путем ссылки в такой же степени, в которой эти документы были бы включены в настоящее описание путем ссылки на каждый документ.