用于测量样本的粘弹性变化的设备和方法技术

本发明专利技术提供了用于粘弹性分析的仪器，例如用于样本液体(诸如血液和/或其成分)的凝固试验的仪器。在该用于粘弹性分析的仪器中，旋转装置设置在杯、销和杯容纳元件的下方。本发明专利技术还提供了电容检测装置和温度控制设备，所述电容检测装置和温度控制设备可以在用于粘弹性分析的仪器中使用。本发明专利技术还提供了使用所述设备和仪器在样本上执行粘弹性分析(例如凝固分析)的方法。析)的方法。析)的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于测量样本的粘弹性变化的设备和方法
[0001]本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/EP2017/051660、申请日为2017年1月26日的PCT申请并且于2019年9月25日进入中国国家阶段，申请号为201780089003.9，名称为“用于测量样本的粘弹性变化的设备和方法”。


[0002]本专利技术涉及样本的粘弹性分析的领域，特别涉及血液流变学，例如血液和/或其成分(诸如血浆和细胞)的粘弹性分析。本专利技术涉及设备，包括检测设备和加热设备，以及用于粘弹性分析的仪器，例如用于样本液体(诸如血液和/或其成分)的凝固试验的仪器。本专利技术还涉及在样本(如试验液体)上进行这种粘弹性分析的方法，例如，进行凝固分析的方法。

技术介绍

[0003]止血是一个基本的生理过程，该生理过程通过印迹凝结(凝固)阻止受伤部位处的流血，同时保持循环中其他部位正常的血液流动。在受伤或发炎的情况下，分别通过外在或内在因子(例如，组织因子(TF)或Hagemann因子(F XII))触发凝固。两种级联都收敛于共同的机制，导致凝血酶的激活，该凝血酶使可溶性纤维蛋白原裂解以产生不溶性纤维蛋白。纤维蛋白纤维在受伤部位处形成交联的纤维蛋白网。
[0004]凝血细胞(血小板)在凝固过程中经历许多生理变化，其也与血凝块的形成有关。一旦触发凝固级联，凝血细胞在受伤部位处的纤维蛋白网之间聚集。在一定程度内，纤维蛋白的增加能够被凝血细胞的减少所代替，反之亦然。这反映在如下观察结果中：即使在健康患者中，凝血细胞总数以及纤维蛋白原浓度也有所不同。
[0005]已经开发了各种止血试验，来帮助识别具有可能导致过度出血的止血缺陷的患者。这样的试验包括凝血细胞计数或纤维蛋白浓度的确定。然而，尽管这样的试验提供了关于足够量的凝血细胞或纤维蛋白的可用性的信息，但这样的试验并未表明凝血细胞、纤维蛋白或凝固级联的其他组分是否具有生物活性和有效性，即在生理条件下有效支持凝固。其他常见的试验，诸如凝血酶原时间(快速试验)或部分凝血活酶时间(PTT)，仅对血浆起作用，因此需要另外的步骤来制备血浆，这是耗时的，并且因此尤其在POC(及时线程护理)的情况下是不利的。
[0006]已经开发了“粘弹性方法”以试图克服这些问题。所述方法通常以连续的方式确定形成血凝块的牢固度(或依赖于其的其他参数)：从第一纤维蛋白纤维的形成直到通过纤维蛋白溶解作用使血凝块分解。血凝块牢固度是功能参数，其对于体内止血很重要，因为血凝块必须抵抗血管受伤部位处的血压和剪切应力。血凝块牢固度获得于多个相互关联的过程：凝固激活、凝血酶形成、纤维蛋白形成和聚合、血小板激活和纤维蛋白
‑
血小板相互作用，并且能够被纤维蛋白溶解作用破坏。因此，粘弹性方法允许直接或间接评估所有这些相互关联的机制。
[0007]所有粘弹性方法都依赖于共同的设置：血液样本(和形成的血凝块)被放置在圆柱销和轴对称杯之间的空间中。在凝固期间(通常通过添加一种或更多种止血激活因子来引
起凝固)，形成的纤维蛋白支架在包含血液样本的杯和浸入样本中的销的表面之间产生机械弹性连接。通过评估杯和销相对于彼此移动的能力来确定血凝块形成和牢固度。因此，患者的止血状态的各种缺陷能够被揭示并且用于适当的医疗干预。
[0008]第一种粘弹性方法被称为“凝血弹性描记法”(Hartert H:Blutgerinnungsstudien mit der Thrombelastographie,einem neuen Untersuchungsverfahren.Klin Wochenschrift 26:577
‑
583,1948)。测量仪器(21)在图1中示出：样本(1)放置在杯(2)中，杯(2)分别向左和向右周期性地旋转约5
°
。销(3)由扭力线(4)自由悬挂。当形成血凝块时，扭力线开始将杯的运动转移到销上，以抵抗扭力线的反向动量。销的运动，作为测量血凝块牢固度的量度，能够通过光学检测装置(5)(例如光束偏转)来连续地记录，并相对于时间绘制。由于历史原因，因此，牢固度以毫米为单位被量化。
[0009]Hartert等人(US 3,714,815)、Cavallari等人(US 4,193,293)、Do等人(US 4,148,216)、Cohen(US 6,537.819)和Calatzis等人(US 5,777,215)已经描述了对原始凝血弹性描记法技术(现在也称为凝血弹性测量法)的修改。
[0010]在根据US 5,777,215的测量仪器(121)中，样本(101)也被放置在圆柱形杯(102)内，如图2所示。然而，销(103)不是通过扭力线插入样本中，而是通过由滚珠轴承(107)固定到底板的金属轴(106)插入。金属轴(106)通过敏感弹簧(108)围绕其垂直轴线周期性地旋转。销的运动，作为凝块牢固度的反向量度的，也能够通过光学检测装置(105)(例如光束偏转)来连续记录，并且能够相对于时间绘制。由于在测量位置，杯不能填充试验液体，所以其由能够附接在测量设备的底板上的杯保持器容纳。
[0011]利用根据图1和图2的设置获得的典型测量的结果在图3中示出。最重要的参数之一是凝结时间(CT)，即(i)(化学诱导的)印迹凝结开始的时间点和(ii)第一长纤维蛋白纤维形成(由超过规定值的牢固度信号表示)的时间点之间的时间。另一重要的参数是凝块形成时间(CFT)，即凝块牢固度从4mm增长到20mm所需的时间。因此，CFT给出了血凝块形成速度的量度。最大凝块牢固度(MCF)，即在测量期间由血凝块获得的最大牢固度，也具有很大的诊断重要性。可从凝血弹性描记法测量曲线获得的其他参数包括CT后某一时间的幅度(A)(例如，A10是CT后10分钟的幅度)和与CT后某一时间的MCF相比较时的幅度减少百分比的裂解指数(LI)(例如，LI45是A45和MCF之间的百分比)。
[0012]与诸如凝血细胞计数、纤维蛋白浓度或PTT等的常见试验相比，凝血弹性测量法的一般优点是凝固过程和样本的机械特性的变化是作为整体被监测的。因此，凝血弹性测量法不仅提供关于足够量的凝固级联组分(包括凝血细胞、纤维蛋白原和其他因子)的可用性的信息，而且还指示每种组分是否具有生物活性和有效性。为了单独地确定每种组分(例如凝血细胞、纤维蛋白原和凝固中涉及的其他因子)的量和功能，可商购获得特别靶向每种组分的许多激活剂或抑制剂。因此，凝血弹性测量法允许精确地确定患者凝固系统的哪个点出了问题。
[0013]为此，现有技术的凝血弹性计允许并行进行多个测量。由此，能够获得凝固的当前状态
‑
患者的情况的详细信息，并且基于此详细信息，能够在几分钟内确定出适当的治疗方案。此外，能够在应用于患者之前，在体外对干扰凝固级联的治疗剂的效果，无论是有意的还是继发的(例如，作为副作用)效果，进行试验。
[0014]这对于大量失血的患者尤其重要，因为在多发性创伤的情况下经常出现大量失
血。这些患者的血液通常由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测由血液凝固引起的围绕垂直轴线(212、312、412、512、612、712)的旋转的变化的电容检测装置(211、311、411、511、711)，所述电容检测装置包括
‑
可旋转电容器元件(11a、11a'、11a”、11a”'、411a、511a)，其能够围绕垂直轴线(212、312、412、512、612、712)旋转；
‑
至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)；和
‑
电路，其优选地连接到所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)；其中，电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、411a、411b、511a、511b)中的每一个包括至少一个导电元件，所述至少一个导电元件不具有以垂直轴线为中心的圆形形状，并且其中，所述可旋转电容器元件(11a、11a'、11a”、11a”'、411a、511a)和所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)设置成使得所述可旋转电容器元件(11a、11a'、11a”、11a”'、411a、511a)的所述至少一个导电元件面向所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)的所述至少一个导电元件。2.根据权利要求1所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，电路能够在至多5秒的时间范围内以至少0.2
°
的精确度检测所述可旋转电容器元件围绕垂直轴线的至少+/
‑2°
的旋转。3.根据权利要求1或2所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、411a、411b、511a、511b)中的至少一个电容器元件包括非导电支撑件，所述非导电支撑件优选地基本上垂直于垂直轴线(212、312、412、512、612、712)延伸，并且其中电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、411a、411b、511a、511b)中的所述至少一个电容器元件的所述至少一个导电元件设置在支撑件上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、411a、411b、511a、511b)的非导电支撑件材料是轻质材料，所述轻质材料具有小于2.5g/cm3的质量密度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、411a、411b、511a、511b)的非导电支撑件材料选自：PCB材料、塑料、陶瓷、玻璃和碳纤维。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，导电元件由具有大于5.104S/m的电导率的材料组成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，导电元件由金属、金属合金、诸如导电银浆的含金属材料、石墨、石墨烯、导电聚合物或具有增加的导电性的掺杂半导体或其任何组合制成。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，导电元件的形状是：点、四方形、圆形、圆形的一段、三角形或椭圆形。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，导电元件通过光化学涂覆、溅射、金属蒸发或丝网印刷设置在非导电支撑件上。10.根据权利要求1至9中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，
所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)基本上平行于所述可旋转电容器元件(11a、11a'、11a”、11a”'、411a、511a)布置。11.根据权利要求1至10中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，所述可旋转电容器元件具有基本上板状、盘状或圆柱形状。12.根据权利要求1至11中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)包括正弦振荡器电极(S)、余弦振荡器电极(C)和拾取电极(P)。13.根据权利要求12所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)包括至少三个正弦振荡器电极(S)、至少三个余弦振荡器电极(C)和至少三个拾取电极(P)。14.根据权利要求13所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，所述至少三个正弦振荡器电极(S)、所述至少三个余弦振荡器电极(C)和所述至少三个拾取电极(P)以交替的方式设置在支撑件上。15.根据权利要求11至14中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，所述电容检测装置还包括至少一个接地电极(G)，该至少一个接地电极位于所述至少一个固定电容器元件(11b、11b'、11b”、11b”'、411b、511b)上：(i)正弦振荡器电极(S)和拾取电极(P)之间，或(ii)余弦振荡器电极(C)和拾取电极(P)之间。16.根据权利要求1至15中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，所述电容检测装置(211、311、411、511、711)具有15g或更小的重量。17.根据权利要求1至16中任一项所述的电容检测装置(211、311、411、511、711)，其中，所述可旋转电容器元件(11a、11a'、11a”、11a”'、411a、511a)能够附接到用于测量样本(201、301、701)的凝固特性的仪器(221、321、721)的轴(206、306、706)，所述轴(206、306、706)能够围绕垂直轴线(212、312、712)旋转，使得轴(206、306、706)的旋转引起所述可旋转电容器元件(11a、11a'、11a”、11a”'、411a、511a)的旋转，和/或反之亦然。18.一种用于检测由血液凝固引起的围绕垂直轴线(212、312、612、712)的旋转的变化的电容检测装置(211、311、611、711)，所述电容检测装置包括
‑
可旋转介电元件(617)，其能够围绕垂直轴线(612)旋转并且不具有以垂直轴线为中心的圆形形状；
‑
两个固定电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、611a、611b)；和
‑
电路，其优选地连接到固定电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、611a、611b)；其中，所述两个固定电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、11a”、11b”、11a”'、11b”'、611a、611b)中的每一个包括至少一个导电元件；所述两个固定电容器元件(11a、11b、11a'、11b'、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德，
申请(专利权)人：埃尼科尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：