專利名稱:核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀的制作方法
本實(shí)用新型是涉及一種核孔濾膜檢測紅細(xì)胞變形能力的裝置。
紅細(xì)胞具有通過比自身直徑小的毛細(xì)血管的能力，稱為紅細(xì)胞變形能力(red Cell deformability. RCD)。它是紅細(xì)胞自身壽命長短的決定條件，是調(diào)節(jié)血液流動(dòng)性、減小血液粘滯性的重要因素，也是微循環(huán)賴以正常進(jìn)行的必要條件。近年來，對RCD的重要生理意義及其與疾病的關(guān)系，愈來愈引起國內(nèi)外基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床的重視。測定紅細(xì)胞變形能力已成為現(xiàn)代臨床診斷、治療和預(yù)防心血管疾病、腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、血液病等疾病的一項(xiàng)很有價(jià)值的客觀指標(biāo)。國外報(bào)道在體外測定紅細(xì)胞變形能力的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法有高切變下的粘度測量法、微吸管法、激光衍射法和核孔膜濾篩法等。目前國外介紹的各種核孔膜濾篩法測定紅細(xì)胞變形能力的實(shí)驗(yàn)裝置，均是根據(jù)紅細(xì)胞通過核孔濾篩時(shí)阻力隨流速的變化而測定的，其所采用的方法有三種一是采用在恒定壓力下測流速；二是采用在恒定流速下測壓力；三是當(dāng)壓力和流速均發(fā)生變化時(shí)，采用測定此兩參數(shù)的比值來反映紅細(xì)胞的濾過和變形能力。核孔膜濾篩法是被普遍采用的測定方法，它能模擬體內(nèi)紅細(xì)胞變形狀態(tài)。國外的實(shí)驗(yàn)室裝置沒有固定的形狀與結(jié)構(gòu)，其已有技術(shù)是用一個(gè)預(yù)先抽好樣品的注射器插在核孔濾篩上邊，并在核孔濾篩下方用一根玻璃管與一個(gè)盛廢液的三角燒瓶相連接，再用一根管道將上述廢液瓶與另一儲(chǔ)存負(fù)壓的三角燒瓶相連接。這根管道上裝有一只三通玻璃開關(guān)。在這個(gè)三角燒瓶右側(cè)有一出氣口，它通過一根橡皮管分別連接橡皮球(或注射器)和水負(fù)壓表。由于這種實(shí)驗(yàn)裝置存在膜的清洗與重復(fù)使用及核孔膜生產(chǎn)規(guī)范化、裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等由此帶來的操作繁瑣等技術(shù)問題，故目前仍處于實(shí)驗(yàn)裝置階段；而且，用這種實(shí)驗(yàn)裝置測定的重復(fù)誤差高達(dá)Cv＞10％。
本實(shí)用新型的目的在于改變國外一直沿用的用肉眼觀察、用手工操作的那種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的簡易實(shí)驗(yàn)裝置，為心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等等疾病的科學(xué)研究和臨床診斷、治療及預(yù)防提供一種性能穩(wěn)定、操作簡便、重復(fù)性好、測量迅速、靈敏度與分辨力高的精密檢測儀器。
本實(shí)用新型是采用下述結(jié)構(gòu)方案以實(shí)現(xiàn)上述目的本核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀由核孔膜、核孔濾篩、計(jì)時(shí)裝置和恒壓控制系統(tǒng)所組成；其特點(diǎn)是核孔濾篩通過電磁閥門、廢液瓶與負(fù)壓裝置相連接；計(jì)時(shí)裝置是用固定在測量頭上的三根電極來自動(dòng)測量樣品流速，測量頭是安裝在樣品小室的上端，這不僅可以便于裝卸，有利于核孔膜的清洗和重復(fù)使用，更重要的是，由于這種計(jì)時(shí)裝置是自動(dòng)的，它改變了原有實(shí)驗(yàn)裝置用肉眼觀察、用秒表手動(dòng)計(jì)時(shí)的那種既費(fèi)力又不準(zhǔn)確的落后的操作手段，因此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的測量樣品流速的自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置是本實(shí)用新型的一大進(jìn)步。本實(shí)用新型由低負(fù)壓泵、壓力調(diào)節(jié)器又稱壓力傳感器、負(fù)壓顯示表、電磁閥門連成的負(fù)壓裝置，加上負(fù)壓儲(chǔ)存瓶、廢液瓶組成一個(gè)恒壓控制系統(tǒng)；其中低負(fù)壓泵是通過管道分別與緩沖壓力的負(fù)壓儲(chǔ)存瓶、負(fù)壓顯示表、壓力調(diào)節(jié)器和電磁閥門相連接。這樣可以始終保持工作負(fù)壓的穩(wěn)定。負(fù)壓儲(chǔ)存瓶通過管道與廢液瓶、電磁閥門、核孔濾篩、核孔膜和樣品小室相連接。在樣品測定時(shí)，只要按鍵鈕，就可以自動(dòng)打開電磁閥門，實(shí)現(xiàn)樣品的測定，改變了國外實(shí)驗(yàn)用的簡易“負(fù)壓裝置”，即僅使用橡皮球或注射器，在每次進(jìn)行測定樣品時(shí)，需重新用手工擠壓橡皮球、抽注射器來補(bǔ)充負(fù)壓的那種既費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、又不能保證負(fù)壓恒定的落后狀態(tài)。樣品小室上的測量頭上聯(lián)接自動(dòng)計(jì)時(shí)(流速測量)電路，由測量頭上的三根電極、電子開關(guān)、分頻器、譯碼器、振蕩器和數(shù)字顯示器等組成。當(dāng)置放于樣品室不同部位的電極與紅細(xì)胞懸浮液或緩沖液接觸或分開時(shí)，即由電極轉(zhuǎn)換成電平信號去控制計(jì)數(shù)器，并由數(shù)字顯示器顯示出樣品流經(jīng)樣品室內(nèi)額定距離的時(shí)間。電路的測量精度為0.1秒。
經(jīng)反復(fù)研制和實(shí)驗(yàn)，本儀器采用上述結(jié)構(gòu)對同一樣品其測定的重復(fù)誤差僅僅為Cv＜5％。
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1是核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是自動(dòng)計(jì)時(shí)電路方框圖。
參見圖11是測量頭，其上安裝三根電極J1、J2、J3、置于樣品小室的頂端。2是樣品小室，是球體形的，體積為3.5cm3，小室右上方為樣品注入小孔，供插入注射針頭注入樣品所用。樣品小室位于核孔濾篩上方，通過螺帽與核孔濾篩固定。3是核孔膜過濾器，即核孔濾篩，是由網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)的膜支撐、密封墊圈及固定膜用的螺帽等組成；它的下方是電磁閥門、廢液瓶與負(fù)壓裝置相接，上方通過核孔薄膜與樣品小室相接。4是廢液瓶，上下均與電磁閥門相連接，側(cè)面通過管道分別與低負(fù)壓泵、負(fù)壓儲(chǔ)存瓶、負(fù)壓顯示表、壓力調(diào)節(jié)器相連而組成一個(gè)恒壓控制系統(tǒng)。5是核孔薄膜，為10μm厚的聚碳酸脂薄膜經(jīng)核化學(xué)處理而成；其核孔直徑約為5μm，孔密度約為1.2×105／cm2。它位于膜支撐的上方、樣品小室的下方，通過墊圈和螺帽使核孔膜固定在膜支撐上。6是電磁閥門，其結(jié)構(gòu)是二位二通的，位于廢、液瓶的上下兩端，通過電鈕分別打開上下閥門，可以自動(dòng)進(jìn)行樣品測定和排除廢液。7是低負(fù)壓吸引裝置，是由低負(fù)壓泵、負(fù)壓儲(chǔ)存瓶、負(fù)壓顯示表、壓力調(diào)節(jié)器、壓力控制電子裝置等組成。
參見圖28是測量頭。9是電子開關(guān)。10是分頻器。11是譯碼器。12是振蕩器。13是數(shù)字顯示器。此圖是自動(dòng)計(jì)時(shí)電路方框圖。其中測量頭置于樣品小室頂端，用三根電極J1、J2、J3置于小室的不同部位，與電子開關(guān)相連接；當(dāng)小室內(nèi)的樣品與電極接觸或分開時(shí)，即由電極轉(zhuǎn)換成電平信號去控制計(jì)數(shù)器，由振蕩器、分頻器、提供時(shí)鐘信號，并通過譯碼器送數(shù)字顯示器顯示出樣品流經(jīng)樣品小室的時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本儀器的靈敏度與分辨力是較高的。通過對正常紅細(xì)胞與經(jīng)醛化處理部分喪失變形能力的紅細(xì)胞的鑒別，可見醛化組紅細(xì)胞的濾過指數(shù)要比同一對象正常對照組大50余倍。通過對正常紅細(xì)胞與分別處于低滲和高滲狀態(tài)下的紅細(xì)胞變形能力的分辨，可見在低滲透壓和高滲透壓環(huán)境下，均可使紅細(xì)胞變形能力降低，但低滲透壓對紅細(xì)胞變形能力的損傷程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高滲透壓的作用。另外，通過用同一張核孔膜對同一對象同一壓積紅細(xì)胞懸浮液的重復(fù)測定結(jié)果，表明本儀器具有較國外實(shí)驗(yàn)裝置更好的重復(fù)性。通過用不同張核孔膜對同一樣品測定結(jié)果，表明選擇緩沖液的濾過時(shí)間tb為1.2～1.8(秒)的核孔膜，能取得重復(fù)性好的數(shù)據(jù)。通過用同一張核孔膜對不同壓積(H)同一樣品的測試結(jié)果，表明本儀器對同一對象不同壓積紅細(xì)胞懸浮液測定濾過指數(shù)IF值是基本一致的。通過用同一張核孔膜對不同對象不同壓積(H)的紅細(xì)胞懸浮液樣品的測試結(jié)果，表明本儀器對同一對象不同壓積(H)紅細(xì)胞懸浮液IF測定結(jié)果是基本相同的。由此表明本儀器的數(shù)據(jù)是可靠的，重復(fù)性也是較好的。
本實(shí)用新型，不僅性能穩(wěn)定，操作簡便，重復(fù)性好，具有較高的分辨力，而且測量迅速(每只樣品3分鐘)，樣品量小(全血1～2ml)，是具有普遍推廣意義和重要使用價(jià)值的精密醫(yī)用儀器。
臨床應(yīng)用實(shí)例1.對臨床部分疾病患者的紅細(xì)胞變形能力的測定結(jié)果我們先測定了50名健康成年人(不分男女)的紅細(xì)胞濾過指數(shù)(IF)為0.29±0.10。據(jù)此，我們初步確定人體紅細(xì)胞濾過指數(shù)(IF)的正常范圍為0.10～0.50。然后，我們對臨床部分疾病患者的紅細(xì)胞變形能力作了測定。被測定的患者是急性心肌梗塞(12例)、高血壓(14例)、糖尿病(7例)、尿毒癥(6例)、系統(tǒng)紅斑狼瘡(20例)、妊毒癥(3例)、鐵粒幼細(xì)胞貧血癥(2例)、肝硬化(2例)。測定結(jié)果如表1所示。
2.觀察在體外丹參素和黃芪藥物對紅斑狼瘡患者的紅細(xì)胞變形能力的影響根據(jù)我們對紅斑狼瘡患者的紅細(xì)胞變形能力的測定結(jié)果表明，紅斑狼瘡患者的紅細(xì)胞變形能力明顯地低于正常人。于是，我們進(jìn)一步觀察了丹參素和黃芪一類活血化淤藥物在體外對紅細(xì)胞變形能力的作用。我們選擇了6例紅斑狼瘡患者的血樣做了用藥和不用藥兩組實(shí)驗(yàn)。所得結(jié)果(表2)的數(shù)據(jù)明顯可見，用藥后(無論是丹參素組或黃芪組)，患者紅細(xì)胞濾過指數(shù)均比用藥前下降?？傁陆德蕿?2.3％，說明丹參素和黃芪二種藥物在體外對紅斑狼瘡紅細(xì)胞變形能力具有一定的修復(fù)作用。
表1八種臨床患者紅細(xì)胞過濾指數(shù)(IF)測定指數(shù)病種 倒數(shù) IF(均值)急性心肌梗塞 12 2.09高血壓 14 0.79糖尿病 7 0.86尿毒癥 6 3.62系統(tǒng)性紅斑狼瘡 20 4.10妊毒癥 3 1.95鐵粒幼細(xì)脆貧血癥2 1.56肝硬化 2 0.97正常人 50 0.29
權(quán)利要求
1.一種利用核孔濾膜體外測定紅細(xì)胞變形能力的核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，它包括核孔膜5核孔濾篩3、計(jì)時(shí)裝置1、負(fù)壓裝置7、廢液瓶及負(fù)壓儲(chǔ)存瓶，其特征在于所述核孔濾篩通過電磁閥門、廢液瓶與負(fù)壓裝置相連接；所述計(jì)時(shí)裝置是用三根電極來自動(dòng)計(jì)時(shí)測量樣品流速；所述負(fù)壓裝置通過廢液瓶與核孔濾篩相連接；有一個(gè)樣品小室安置在核孔濾篩的上方與計(jì)時(shí)裝置的三根電極相通；有一個(gè)維持負(fù)壓儲(chǔ)存瓶壓力恒定的恒壓控制系統(tǒng)，通過負(fù)壓儲(chǔ)存瓶、廢液瓶與核孔濾篩、核孔膜、樣品小室相連接。
2.按照權(quán)利要求
1所述的核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，其特征在于所述的核孔濾篩是將核孔薄膜置于一個(gè)膜支撐上，加上密封墊圈，然后由螺帽固緊而成。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，其特征在于所述膜支撐的膜支撐面是網(wǎng)孔狀的。
4.按照權(quán)利要求
1所述的核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，其特征在于所述的自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置結(jié)構(gòu)是安插于樣品小室中的三根電極構(gòu)成的測量頭相繼連接至電子開關(guān)、分頻器、譯碼器、振蕩器、顯示器。
5.按照權(quán)利要求
1所述的核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，其特征在于所述的樣品小室為球體形的，它位于核孔濾篩上方通過螺帽與核孔濾篩固定。
6.按照權(quán)利要求
1所述的核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，其特征在于所述的恒壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一個(gè)低負(fù)壓泵通過管道分別與負(fù)壓儲(chǔ)存瓶、負(fù)壓顯示表、壓力調(diào)節(jié)器、廢液瓶和電磁閥門相連接所構(gòu)成。
專利摘要
一種核孔濾膜紅細(xì)胞變形能力測定儀，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和臨床診斷、治療和預(yù)防心血管疾病、腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、血液病等疾病的精密醫(yī)用儀器。它是由核孔濾篩、樣品小室、恒壓控制系統(tǒng)和自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置等主要部分組成。通過本儀器，用特制的核孔膜清洗液，使一張膜能反復(fù)使用。本儀器性能穩(wěn)定，操作簡便，重復(fù)性好，測量迅速，每只樣品只需3分鐘，樣品量小，全血僅1～2ml，具有較高的靈敏度與分辨力。
文檔編號A61B10/00GK86208477SQ86208477
公開日1987年12月16日 申請日期1986年12月31日
發(fā)明者戴稼禾, 陳良鉅 申請人:上海醫(yī)科大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan