Способ определения функционального состояния системы гемостаза

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения функционального состояния системы гемостаза. Для этого проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале. Определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови. Сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях. И по ним диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза. При этом определяют постоянную времени и предельное напряжение по калибровочным характеристикам. Калибровку проводят априори для двух измеренных U1, U2 и известных U01, U02 значений нижней t1 и верхней t2=kt1 границ адаптивного диапазона. Калибровочными характеристиками служат функция предельного напряжения крови U0i, компенсирующая неопределенность T0i постоянной времени Т0, и функция постоянной времени T0i, а также компенсирующая неопределенность U0i предельного напряжения U0, связывающие эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными по калибровочным характеристикам U0i, T0i. Находят действительные значения постоянной времени Т0 и предельного напряжения U0 крови, по которым последовательно строят калибровочную характеристику предельного напряжения U0i крови, калибровочную характеристику постоянной времени T0i, эталонную характеристику Uэi. Определяют показатели начала Тн и конца Тк процесса свертывания крови. Изобретение позволяет увеличить на 2 порядка точность измерения времени свертывания крови и повысить эффективность выявления лиц из группы риска развития гемокоагуляционных осложнений. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к гемокоагулогии, и может быть использовано для выявления лиц группы риска развития гемокоагуляционных осложнений.

Известен инструментальный способ оценки функционального состояния системы гемостаза - тромбоэластография (ТЭГ), заключающийся в графической (фотооптической или механической) регистрации вязкостных характеристик крови и плазмы в процессе их свертывания, с последующим определением показателей тромбоэластограммы. характеризующих исследуемый процесс [Авторское свидетельство СССР N 1520450, М. кл. G01N 33/86, опубл. 07.11.89, БИ N 41].

Недостатками данного способа являются низкая чувствительность и воспроизводимость, невозможность выявлять тонкие сдвиги в системе свертывания крови и проводить аналитическую оценку выявленных нарушений.

Известен способ определения функционального состояния системы гемостаза путем регистрации электрокоагулограммы крови [см. кн. Коблов Л.Ф. Методы и приборы для исследования гемостаза. - М.: Медицина, 1975, с. 75-79], заключающийся в регистрации изменения электрического сопротивления пробы крови, залитой в ячейку с двумя электродами. Ячейка совершает колебательные движения, благодаря чему кровь попеременно замыкает и размыкает электроды. Запись результата исследований имеет вид ряда периодических импульсов с частотой следования 0,1 Гц (6 импульсов в минуту), огибающая которых характеризует процесс свертывания крови. Амплитуда импульсов соответствует сопротивлению крови, находящейся в данный момент между электродами измерительной ячейки. При оценке электрокоагулограммы учитывают следующие показатели: TI - время начала свертывания: Т2 - время конца свертывания; Т - продолжительность свертывания; Ам - величина максимальной амплитуды; Ао - величина минимальной амплитуды. По изменениям этих параметров получают представления о различных нарушениях свертывающей системы крови.

Недостатками данного способа являются инерционность, сравнительно низкие точность и чувствительность измерений вследствие протекания интенсивных побочных физико-химических процессов, сопутствующих перемещению электродов и исследуемой среды относительно друг друга.

Известен способ определения функционального состояния системы гемостаза [см. патент РФ №2109297, G01N 33/86, 1998], заключающийся в том, что проводят измерения амплитуд записи процесса свертывания крови в его начале, затем спустя одну, две и три минуты от его начала определяют скорости свертывания крови за вторую и третью минуты, вычисляют обратные им величины и сравнивают все четыре с одноименными показателями свертывания крови в норме. При наличии разнонаправленных отклонений диагностируют нарушение функционального состояния системы гемостаза.

Недостатками способа являются низкая точность и длительность его выполнения.

За прототип принят способ определения функционального состояния системы гемостаза [см. патент РФ №2548780, G01N 33/86, 2015], заключающийся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, определяют постоянную времени и предельное напряжение по калибровочным характеристикам, калибровку проводят априори для двух измеренных U1, U2 и известных U01, U02 значений нижней t1 и верхней t2 границ адаптивного диапазона, калибровочными характеристиками служат функция предельного напряжения крови U0i, компенсирующая неопределенность Т * постоянной времени Т0, и функция постоянной времени T0i, компенсирующая неопределенность U * предельного напряжения U0, связывающие эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными, по калибровочным характеристикам находят действительные значения постоянной времени и предельного напряжения, по которым последовательно строят калибровочную характеристику предельного напряжения, калибровочную характеристику постоянной времени, эталонную характеристику и определяют показатели начала и конца процесса свертывания крови.

Недостатками прототипа являются низкая точность при отсутствии параметров эталонной характеристики - предельном напряжении крови и постоянной времени, которые не позволяют автоматически учитывать нелинейность неизвестных взаимозависимых калибровочных характеристик.

Технической задачей способа являются повышение метрологической эффективности, а именно точности измерений, и сокращение времени исследования за счет исключения методической погрешности при определении предельный параметров путем представления их в виде взаимозависимых функций.

Поставленная техническая задача достигается следующим образом.

В способе определения функционального состояния системы гемостаза, заключающемся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, в отличие от прототипа определяют информативные параметры: постоянную времени и предельное напряжение по калибровочным характеристикам, калибровку проводят априори для двух измеренных U1, U2 известных U01, U02 значений нижней t1 и верхней t2 границ адаптивного диапазона, калибровочными характеристиками служат функция предельного напряжения крови U0i, компенсирующая неопределенность Т* постоянной времени Т0, и функция постоянной времени T0i, компенсирующая неопределенность U* предельного напряжения U0, связывающие эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными, по калибровочным характеристикам находят действительные значения постоянной времени и предельного напряжения, по которым последовательно строят калибровочную характеристику предельного напряжения, калибровочную характеристику постоянной времени, эталонную характеристику и определяют показатели начала и конца процесса свертывания крови.

Сущность предлагаемого способа поясняют фиг. 1-4.

1. Определяют постоянную времени Т0 по калибровочной функции U0i(t) и предельное предложение U0 по калибровочной функции T0i(u)

2. Калибровку проводят априори для двух известных эталонных Uэi (фиг. 1 кривая 1) и измеренных Ui, (фиг. 1 кривая 2) значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона процесса гемостаза. У пациентов с известным значением амплитуды напряжения крови Uэ1, Uэ2 для интервалов времени измерения t1 и t2 регистрируют измеренные значения амплитуды напряжения крови U1 и U2.

3. В случае неопределенности постоянной времени Т0 и предельного предложения U0 вводят калибровочные характеристики вводят калибровочную характеристику функции предельного напряжения U0i(t) (фиг. 1 кривая 4), компенсирующую неопределенность постоянной времени

и калибровочную характеристику функции постоянной времени T0i(u) (фиг. 3), компенсирующую неопределенность предельного напряжения

связывающие эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными.

По калибровочным характеристикам U0i и T0i восстанавливают характеристику Ui, тождественную эталонной

которая максимально приближена к эталонной кривой Uэi:

Эталонная характеристика Uэi=U и характеристика ей тождественная Ui получены из экспоненциальной динамической характеристики с искомыми информативными параметрами Т0, U0:

где Т0 - постоянная времени процесса гемостаза и U0 - предельное напряжение крови. Физический смысл информативных параметров следует из предельных соотношений:

, т.е. U0 - предельное напряжение крови для t=0;

, т.е. Т0 - постоянная времени.

На практике информативные параметры исследуемой характеристики, как правило, неизвестны. В этом случае калибровка проводится по двум взаимозависимым характеристикам U0i и T0i, которые компенсирует незнание информативных параметров. С помощью этих функций калибруется измеренная кривая.

Калибровочную характеристику U0i выразим из системы уравнений с

известными параметрами Т0, U0 характеристики Uэi, являющейся эталонной (получено путем аппроксимации экспериментальных данных), и характеристики Ui, являющейся измеренной, с характеристиками U0i и T0i:

Поделим одно уравнение системы на другое, чтобы выразить калибровочную характеристику:

В соответствии с закономерностями калибровки Uэi=Ui и tэi=ti, следует калибровочная характеристика U0i, связывающая между собой эталонную и измеренную кривые:

Следовательно, калибровочной характеристикой служит функция предельного напряжения, компенсирующая неопределенность постоянной времени (фиг. 1 кривая 4).

Калибровочную характеристику T0i (фиг. 3), компенсирующую неопределенность предельного напряжения, выразим из уравнения (7) с известными параметрами Т0 и U0 характеристики Uэi, являющейся эталонной (получено путем аппроксимации экспериментальных данных) и прологарифмируем:

4. По калибровочным характеристикам U0i и T0i находят действительные значения постоянной времени Т0 и предельного напряжения крови U0, которые являются информативными параметрами, доставляющими оптимум калибровочной характеристике. Из характеристики (7) составим систему уравнений для :

Поделив одно уравнение системы (9) на другое и прологарифмировав, определяют алгоритм постоянной времени Т0:

Аналогично из характеристики (8) для выразим параметр U0:

Поделив одно уравнение системы (11) на другое и прологарифмировав

определяют алгоритм определения предельного напряжения U0

5. По действительным значениям постоянной времени Т0 и предельного напряжения крови U0 последовательно строят калибровочную характеристику U0i предельного напряжения крови, калибровочную характеристику постоянной времени T0i и эталонную характеристику Uэi. Результатом калибровки служит тождественность измеряемой характеристики Ui эталонной Uэi, т.е. Ui≡Uэi.

Для информативных параметров (10) и (13) строят (аппроксимируют) калибровочную характеристику U0i (1) (фиг. 1 кривая 4) и калибровочную характеристику T0i (2) (фиг. 2), по которым находят откалиброванную характеристику Udi (фиг. 1 кривая 3), тождественную эталонной искомой характеристике.

По найденным информативным параметрам определяют начало и конец процесса свертывания крови:

Полученные значения начала Тн и конца Тк процесса гемокоагуляции сравнивают по величине с одноименными параметрами процесса гемокоагуляции здоровых людей. При обнаружении разнонаправленных отклонений от нормы диагностируют нарушение функционального состояния системы гемостаза.

1. Докажем метрологическую эффективность предлагаемого способа относительно прототипа по методической погрешности ε1 (фиг. 3):

Из графика (фиг. 3) видно, что методическая погрешность прототипа (фиг. 1, кривая 2 относительно эквивалента 1) до 12%.

Оценим методическую погрешность ε2, между эталонной 1 и откалиброванной 3 характеристиками, представленными на фиг. 1

Из графика (фиг. 4) видно, что относительная погрешность не превышает 1% против 12%, т.е. на порядок ниже за счет использования калибровочных характеристик в адаптивном диапазоне с нормированными значениями на границах.

2. Оценим метрологическую эффективность по времени свертывания.

Время начала свертывания по эталонной характеристике (фиг. 1 кривая 1) Тн1=170, время конца свертывания Тк1=460 для нормированных амплитуд Uн=7,34 Uк=4,33. Найденные по алгоритмам (10) и (13) предельные параметры U0=10; T0=550, для откалиброванной характеристики (фиг. 1 кривая 3) предельные параметры, найденные по алгоритмам (10) и (13) U0=9,99; Т0=549,76.

Найдем действительные значения времени (фиг. 1 кривая 3) по алгоритмам (14):

Вычислим погрешность времени начала свертывания между характеристиками (3) и (1)

и конца свертывания

По характеристике (5) (фиг. 1 кривая 2) для нормированных порогов амплитуд Uн=7,34 Uк=4,33 находим время свертывания прототипа Тн2=113,47 и Тк2=447,78.

Оценим погрешность времени конца свертывания между эталонной 1 и измеренной 2 характеристиками и погрешность начала свертывания

Эффективность η по точности времени свертывания рассчитывают

как отношение первой ко второй погрешности (), из которого видно, что эффективность предлагаемого решения на четыре порядка выше прототипа, т.к. соответствуют ηк=0,03 и ηн=0,01.

Таким образом, определение действительных значений за счет нормирования измеренных значений известными по калибровочным характеристикам постоянной времени и предельного напряжения, в отличие от известных решений, снижает методическую погрешность на порядок, а точность времени свертывания повышает на 2 порядка, что в итоге повышает метрологическую эффективность компьютерных анализаторов для автоматизации выявления лиц группы риска развития гемокоагуляционных осложнений.

Способ определения функционального состояния системы гемостаза, заключающийся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, отличающийся тем, что определяют постоянную времени и предельное напряжение по калибровочным характеристикам, калибровку проводят априори для двух измеренных U1, U2 и известных U01, U02 значений нижней t1 и верхней t2=kt1 границ адаптивного диапазона, калибровочными характеристиками служат функция предельного напряжения крови U0i, компенсирующая неопределенность T0i постоянной времени Т0, и функция постоянной времени T0i, компенсирующая неопределенность U0i предельного напряжения U0, связывающие эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными

по калибровочным характеристикам U0i, T0i находят действительные значения постоянной времени Т0 и предельного напряжения U0 крови

по которым последовательно строят калибровочную характеристику предельного напряжения U0i крови, калибровочную характеристику постоянной времени T0i, эталонную характеристику Uэi

и определяют показатели начала Тн и конца Тк процесса свертывания крови

где Uн, Uк - нормированные пороги напряжения начала и конца процесса свертывания крови.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины, а именно к области лабораторной диагностики, кардиологии, онкологии, терапии, и может быть использовано для оценки агрегационной активности тромбоцитов.
Изобретение относится к лабораторной диагностике, в частности к способам определения контактного пути коагуляции плазмы крови человека. Скрининг-тест определения контактного пути коагуляции включает смешивание цитратной плазмы крови с хлоридом кальция и последующую фотометрическую регистрацию свертывания.

Изобретение относится к области медицины, а именно к гемостазиологии, и предназначено для определения степени активации тромбоцитов на момент исследования, адгезии, агрегации и ретракции тромбоцитов с помощью низкочастотной пьезотромбоэластографии на аппаратно-программном комплексе для клинико-диагностических исследований реологических свойств крови АРП-01М «Меднорд».

Изобретение относится к медицине, а именно к гемокоагулогии. Способ определения функционального состояния системы гемостаза, заключающийся в том, что проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале, определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови и сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза, отличается тем, что определяют предельное напряжение по калибровочной характеристике, калибровку проводят априори для двух измеренных и известных значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного напряжения, выбранного произвольно, и связывающая эталонную и измеренную характеристики за счет нормирования измеренных значений известными, по калибровочной характеристике находят действительные значения постоянной времени и предельного напряжения крови, по которым последовательно строят калибровочную характеристику постоянной времени, эталонную характеристику и определяют показатели начала и конца процесса свертывания крови.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации процесса свертывания крови, преимущественно к тромбоэластографам. Анализатор коагуляции - тромбоэластограф - содержит кювету 1 с исследуемой жидкостью 2, погруженный в кювету поплавок 3, установленный на штоке с возможностью совершения возвратно-поворотного перемещения, жестко связанные со штоком поплавка датчики вращающего момента 4 и угла поворота 5, последовательно соединенные усилитель 6, фазовый детектор 7 и регистрирующее устройство 8, а также генератор синусоидальных колебаний 9, связанный с датчиком угла поворота 5 и фазовым детектором 7.

Изобретение относится к применению коагулирующих композиций, содержащих в основном выделенные или по меньшей мере частично очищенный активатор протромбина змеиного яда, а также к контейнерам, содержащим указанные коагулирующие композиции, и к родственным способам применения.9 н.

Изобретение относится к практической медицине и клинико-лабораторной диагностике и касается способа индивидуального прогнозирования клинической эффективности двойной антитромбоцитарной терапии у больных острым коронарным синдромом.

Изобретение относится к области медицины и предназначено для прогнозирования преэклампсии (ПЭ) у беременных при носительстве генотипов G/A и А/А гена фактора V Лейдена (FVL) 1691.

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. Описан способ химической модификации антитромбинового аптамера и к получения нового антитромбинового аптамера, обладающего антикоагулянтными свойствами и пролонгированной антитромботической активностью.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу прогнозирования исхода беременности при угрожающих преждевременных родах. Способ прогнозирования исхода беременности при угрожающих преждевременных родах путем исследования периферической венозной крови до начала сохраняющей терапии у беременных женщин с клиническими признаками угрожающих преждевременных родов в сроках гестации 24-34 недели, заключающийся в том, что в плазме крови определяют показатель резистентности активного V фактора свертывания крови к активированному протеину С и при его значении, равном 0,94 или менее, прогнозируют преждевременные роды.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения функционального состояния системы гемостаза. Для этого проводят измерение амплитуды записи процесса свертывания крови в его начале. Определяют показатели начала и конца процесса свертывания электрокоагулограммы крови. Сравнивают их с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при разнонаправленных отклонениях. И по ним диагностируют нарушения функционального состояния системы гемостаза. При этом определяют постоянную времени и предельное напряжение по калибровочным характеристикам. Калибровку проводят априори для двух измеренных U1, U2 и известных U01, U02 значений нижней t1 и верхней t2kt1 границ адаптивного диапазона. Калибровочными характеристиками служат функция предельного напряжения крови U0i, компенсирующая неопределенность T0i постоянной времени Т0, и функция постоянной времени T0i, а также компенсирующая неопределенность U0i предельного напряжения U0, связывающие эталонную Uэi и измеренную Ui характеристики за счет нормирования измеренных значений известными по калибровочным характеристикам U0i, T0i. Находят действительные значения постоянной времени Т0 и предельного напряжения U0 крови, по которым последовательно строят калибровочную характеристику предельного напряжения U0i крови, калибровочную характеристику постоянной времени T0i, эталонную характеристику Uэi. Определяют показатели начала Тн и конца Тк процесса свертывания крови. Изобретение позволяет увеличить на 2 порядка точность измерения времени свертывания крови и повысить эффективность выявления лиц из группы риска развития гемокоагуляционных осложнений. 4 ил.

Наверх