用于控制用于凝块评估的双向力的系统和方法技术方案

分析血液或其它液体样本的系统和方法，比如执行血液凝块测试。该系统和方法在凝块形成之前和之后采用双向磁力来沿着接纳流体样本的腔室(32)中的柱(48)推动或拉动磁性垫圈(46)。磁性垫圈(46)可螺纹连接于柱(48)。在其它实施例中，腔室(32)构造成使得磁性垫圈(46)不旋转，而仅沿着柱(48)滑动。一旦检测到凝块(C)，就可根据期望使垫圈(46)向上或向下运动，以在凝块(C)内施加压缩力或应变，从而评估凝块(C)的弹性或牢固性。

Systems and methods for controlling the two-way forces used for clot evaluation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制用于凝块评估的双向力的系统和方法相关申请的交叉引用本非临时专利申请要求于2017年8月23日提交的美国临时专利申请序列号第62/549,248号的提交日期的权益，其全部教示内容以参见的方式纳入本文。背景本公开涉及在凝块(clot)测试期间检测和评估流体样本(例如，人类血液)的粘度和粘弹性变化的系统和方法。检测已置于能够改变液体特性的试剂的影响下的液体特性变化的能力具有很大的实用价值。粘度、透明度、颜色、电导率、光学密度、化学成分浓度和许多其它特性的变化已在各种测试中使用。例如，对诸如血液、食品和各种其它液体组合物(例如，工业流体、油井注入流体等)的液体的粘度变化的检测形成了许多非常实用的测试的基础。实际上，检测人类血液粘度变化的能力甚至可能导致生死的后果。这是由于以下事实：在正常的止血与凝血或抗凝之间的适当的平衡对于维持人体循环系统的完整性以及阻止外出血和内出血绝对是必不可少的。然而，有时有必要通过增加或降低血液凝结速率来改变自然凝血系统。例如，在进行开放式心脏手术期间，通常由心脏/肺部旁路机为患者提供支持，这些旁路机在心脏停止时提供体外血液循环。为了防止血液在接触旁路系统时凝结，利用大剂量的肝素对患者进行治疗，肝素是一种天然存在的物质，其可显著延长血液的凝结时间。但是，当需要将患者从心脏/肺部旁路机中移除时，可期望患者的血液恢复其正常的凝血特性，使得其将再次能够凝结并协助愈合切口并停止内部或外部出血。肝素作用的这种逆转是通过用一种能够中和肝素或其它抗凝物质的抗凝逆转物质(例如鱼精蛋白)来治疗病人的血液而实现的。为了在外科手术程序中成功维持抗凝并在手术结束时中和肝素，非常期望能够快速而准确地确定患者血液中肝素的浓度。不幸的是，由于肝素的活性因批次而异，并且因患者而异，因此不能简单地基于所施用的肝素的量来做出这些确定。鱼精蛋白的效力也因批次和患者而异。此外，鱼精蛋白本身可以用作抗凝剂。因此，为了使给定的肝素作用最佳逆转，仅使用一定量的鱼精蛋白是必要的，这样将直接中和特定患者血液中活性肝素的量。肝素作用的这种逆转通过剂量反应测试来进行检测，这些剂量反应测试测量响应于不同剂量的抗凝剂的血液凝结时间的变化，以便为特定患者确定正确的抗凝剂剂量。使用凝结时间或活化凝血时间测试来确定患者的血液是否已达到所期望的抗凝水平。已经开发了肝素/鱼精蛋白(抗凝剂/中和剂)滴定试验以准确测定肝素(抗凝剂)水平。此类测试基于测量血液凝结所需的时间。因此，这些滴定测试测量凝血时间作为血液粘度的经验测量。心脏手术中的最佳止血管理不仅需要谨慎的剂量和监测诸如肝素之类的抗凝剂，而且监测血小板功能和诸如纤维蛋白原之类的其它凝结因子也很重要。血小板功能障碍被认为是体外循环手术后过度微血管出血的主要原因。活化的血小板施加收缩力，当与聚合纤维蛋白相互作用时，它们显著增加了其拉伸强度。虽然可以通过测量血液粘度变化来测量凝结时间，但是血液凝结抗张强度变化的测量最好通过血液弹性变化来实现。仅作为示例，授予Braun,Sr.等人的美国专利第5,629,209号(“'209专利”)公开了通过使用盒(cartridge)来检测人血液粘度变化的设备和方法，所述盒和测试设备结合用于检测血液粘度的变化。肝素化的血液通过注射端口引入盒，并填充血液接纳/分配贮存部。然后，血液从贮存部通过至少一根导管运动到至少一个接纳血液的测试腔室中，在测试腔室处进行粘度测试。在该测试中，可自由移动的铁磁物体放置在血液接纳测试腔室内。铁磁物体在测试设备中由电磁体向上移动，并经由重力拉力落下。通过在给定时间段内或给定次数的铁磁物体的上升和下降内确定铁磁物体在血液接纳测试腔室中的位置，从而检测出铁磁物体所落入的血液的粘度变化。当进入的血液样本通过导管到达血液接纳测试腔室时，可以将血液样本与血液粘度改变剂(例如鱼精蛋白)混合。在进入的血液样本前方的流体连通系统中的任何空气都通过通气口/流体插塞装置排出。另外，授予Braun,Sr.等人的美国专利第6,613,286号公开了一种相关的设备，该设备具有收缩通道，这些通道用于增加通过所述收缩通道的流体的速度，从而使液体(血液)和试剂更充分地混合。本公开提供总体与上述内容相关的改进。概述实际上，本公开内容的系统和方法可以用于将试剂与液体样本混合然后测试所得液体/试剂混合物的特性的某些变化的任何测试中。所公开的系统和方法特别适合于在心脏/肺部搭桥手术期间接受抗凝治疗的患者的人体血液的凝结时间测试、剂量反应测试、并且特别是滴定测试。当待测试的液体样本在压力下引入包含一个或多个测试腔室的盒中时，便开始了测试程序的一种示例，其中低碳铁磁垫圈定位在柱上，以用于混合测试样本和化验试剂，并且还用于感测凝结过程中的血液粘弹性变化。凝块检测可以例如通过以下方式完成：将试剂盒插入装置中，并且通过使垫圈经由磁力提升力提升并使垫圈掉落并允许其经由重力而落下，来评估样本的粘度变化。然而，仅能够主动提升垫圈的装置存在一些缺点。在测试期间，血液凝块可以在测试腔室的地板与天花板之间的任何位置形成。当凝块在垫圈上方形成时，可以使用上述装置通过施加磁力提升力施加压力来使垫圈主动向上运动。然而，应当注意的是，由于磁力取决于磁体与垫圈之间的间隙，并且当垫圈靠近磁体时，施加了更大的提升力来压缩垫圈与测试腔室顶部之间的凝块，并在垫圈与测试腔室底部之间拉伸凝块，因此在这种方法中，凝块的应变－应力弹性测量中的应力是不受控制的。凝块的应变(压缩或拉伸)也不受控制，这是因为凝块形成时垫圈的初始位置不受控制，垫圈向上运动的距离不受控制。由于系统中的应变和应力均不受控制，因此无法重复地测量凝块的弹性。如果凝块在垫圈下方形成，则垫圈在凝块顶部的被动重力将不会使垫圈进一步下降，直到凝块开始缩回为止，这种情况要直到止血过程以后(通常至少在凝块测试开始后至少约15分钟)才会发生。鉴于上述情况，本专利技术人认识到，为了使血小板功能测试能够通过凝块弹性测量来评估血小板强度和功能，可期望系统的测试装置或机器能够利用受控的应力或应变距离来测量凝块弹性，并且主动受控的双向力可以实现施加在凝块上的受控应变和应力。垫圈上的双向力例如可以通过以下方式提供：使用可以由致动磁体沿两个方向进行控制的磁性垫圈，将磁性垫圈的磁极与致动磁体的磁极对选择性地准，以沿支柱推动或拉动磁性垫圈。洗衣机的位置可以用位置传感器测量。以这种方式，可以将应力或应变施加至凝块，以用于测量凝块的粘弹性。在一种实施例中，致动磁体是马蹄形磁体，该马蹄形磁体可以绕其中心轴线旋转以向磁性垫圈施加双向力。类似地，在其它实施例中，致动磁体是电磁体，并且随着电流每半个周期反转方向(交流电压或电流源)，电磁体的极性会发生变化，从而向磁性垫圈施加双向力。附图简介图1是盒和其中插入有盒的测试机的立体图。图2是根据本公开的某些实施例制造的盒的俯视图。图3是图2所示的盒的立体分解图。图3A是将要设置有柔性顶部的图3所示的盒的立体分解图。图4是图2所示的盒的侧视图。图5是图2所示的盒的侧视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构造成分析流体样本的设备，包括：/n盒，所述盒包括腔室，所述腔室具有柱以及与所述柱配合的磁性垫圈；以及/n致动磁体，所述致动磁体定位在所述腔室近侧；其中，所述致动磁体构造成沿两个方向向所述磁性垫圈施加力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170823 US 62/549,2481.一种构造成分析流体样本的设备，包括：
盒，所述盒包括腔室，所述腔室具有柱以及与所述柱配合的磁性垫圈；以及
致动磁体，所述致动磁体定位在所述腔室近侧；其中，所述致动磁体构造成沿两个方向向所述磁性垫圈施加力。


2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁性垫圈与所述柱螺纹配合。


3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述致动磁体是电磁体。


4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁性垫圈是条形磁体。


5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述腔室包括限制所述条形磁体的旋转的多个轨道。


6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述腔室包括四个柱，所述四个柱定位在围绕所述条形磁体的所述腔室的内表面上。


7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述两个方向均平行于所述柱。


8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁性垫圈的长度与所述腔室的内径基本上相同。


9.一种分析液体样本的方法；所述方法包括以下步骤：
提供盒，所述盒包括腔室，所述腔室具有柱以及与所述柱配合的磁性垫圈；以及致动磁体，所述致动磁体定位在所述腔室近侧；以及
利用所述致动磁体使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·袁，T·黄，T·卡那因卡尔，
申请(专利权)人：美敦力瓦斯科尔勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US