专利名称：用于血液分析的集成仪器和相关方法
技术领域：
本发明涉及一种对血样进行分析的集成仪器。更确切地说，本发明涉及一种集成仪器，该集成仪器至少将细胞计数器功能或者与细胞计数器功能有关的其它类型的分析功能、以及检测血沉降速率或ESR的功能集成在同一机器中。
本发明还涉及由这种仪器所执行的方法。
背景技术：
在医学分析领域，定义为炎症的病理状态也是通过测量血液中粒子部分的沉降速率(ESR)进行确认的。
已知的测量ESR的方法一般需要很长的测量时间(从30分钟到60分钟)，这使得这种分析不能和其它的速度较快的分析例如细胞计数分析相继进行。
而且，已知的方法通常必须使用抛弃型容器，这就增加了购买和处理容器的费用。此外，进行这项分析需要大量的血液—通常为1ml到3ml，这样，在特殊的情况下，例如对儿童进行分析时就比较麻烦。
已知一种由本申请人在EP-A-1,098,188中提出的检测ESR的方法从保存血液的容器中提取未稀释且未添加抗凝血剂或其它物质的待分析的血样，将该血样引入毛细管中以便对不同血样进行各种测量。
该方法基于对血液中一个点/时刻的光密度或者吸光度的测量，其使毛细管内的血液流动瞬时停止，并根据Westergren方法(例如，参见Piva E.、Fassina P.和Plebani M.发表的论文“Determination of the Length ofSedimentation Reaction...”，Clin.Chem.Lab.Med.2002；40(7)；pages713-717)检测与ESR测试有关的光度信号。
对吸光度的研究的进展使得能通过消除初始死时间来计算出ERS值，从而极大地降低了所需的总时间，并避免将抛弃型容器用于分析。此外，分析所需血液量较少，从而即使对儿科病人也能毫无困难地进行分析。
在同样属于本申请人的EP-A-0,732,576中说明了另一种用于确定血沉降速率的已知方法。同样，该方法需要对血样中一个点/时刻的光密度或吸光度进行测量，而所述血样在毛细管内进行离心旋转。
特别如EP’188中所述的，对待分析血样的吸光度的研究使得还可得出与血沉降速率有关的其它参数，例如血液的粘性、弹性或浓度。
此外，根据这样进行的分析的特征和特性，尤其是使用在试管中运动的血样、不再使用抛弃型容器以及反应时间极快等，使本发明的申请人设想该分析可与其它类型的血液分析—例如由细胞计数器进行的分析—集成在一起按顺序进行。
细胞计数器是用在临床分析实验室中使用的测量仪器，它提供血液学的基本参数，例如计数红细胞、白细胞、血小板、血细胞比容(血球密度)和与血液的粒子部分的形态和大小有关的其它参数。为进行该分析，分析仪器采用从患者身上提取并收集在密封容器中的所谓的基本血样，该容器具有可被针状件刺穿的顶部以提取血样进行分析。
在诊断技术中，通常认为通过细胞计数器进行的分析与ESR的测量是不相容的，因此与从对吸光度的研究中得到的关于血液粘度、弹性和浓度/稠度等参数也是不相容的，对吸光度的研究如在专利EP’188和EP’576中所提出的。
实际上，在现有技术中，在如EP’188中所述的测量ESR的方法提出之前，细胞计数仪器的制造者从来也没有想过将它与测量血沉降速率的设备集成到一个设备中，原因就是上述的固有障碍和不相容性。
还应该指出，通常且传统的测量ESR的技术使用混合有抗凝血剂的稀释的血液，这与后续的诸如与细胞计数有关的分析是不相容的，而在EP’188中所述的技术使用一种干态抗凝血剂(EDTA)，它与用于细胞计数分析的基本试管中所用的抗凝血剂一样。
文献WO-A-95/14224中说明了一种仪器，它采用细胞计数器的测量结果以从经验上并通计算得出ESR值。更准确地说，该仪器提供了第一分析部分，其中将血样送到带有四个电极的测量单元，在该测量单元中测量血样的电抗。
在对另一份血样进行的第二分析部分中，可能在适当混合了稀释物质之后进行血细胞比容的确定。之所以在这种仪器的第二分析部分中必须使用另一份血样，是因为在该第一分析部分测量电抗时不可逆转地改变了血样，因此不能将该血样再用来进行随后的血细胞比容分析。
与血液阻抗及其血细胞比容相关的数据，加上通过适当测量元件测得的与阻抗测量单元相关的温度值被送到处理单元，该处理单元根据经验利用这些数据计算出ESR值。
这种仪器的缺点和限制主要在于其复杂性和其所需的大量部件，这些部件用来测量参数，也用来计算和处理数据。
然而，最重要的是，无法保证所得结果的可靠性和准确性，这一方面是因为经验计算过程本来就不能保证获得精确的数据，另一方面，由于(涉及到)至少三种不同的测量系统而累加了容差。
无论如何，实质上，这种已知仪器不能利用同一血样进行连续、相继的分析测量和可靠测量，不管是(测量)血沉降速率还是(测量)血细胞比容。
因而，本发明的目的是设计一种仪器并提供一种进行血液分析的相关方法，这种仪器是集成的，小巧、紧凑而且便于运输；它可利用同一个血样连续且封闭地相继进行血沉降速率(ESR)和至少细胞计数或者相关联的其它分析。
申请人已经设计并实施了本发明，以实现该目的和下文将示出的其它优点。
发明内容
各独立权利要求示出了本发明的特征，而从属权利要求说明了本发明的其它特征。
根据本发明的集成仪器包括至少一个收集元件以用于一个或多个适当密封的容器；每个容器设有适于被至少一个提取针件刺穿的顶部，以拾取30μl～200μl的待分析血样。
密封容器就是所谓的“基本试管”，它通常用在细胞计数仪器中，其中血样处于静止状态，而且只添加有EDTA型干态抗凝血剂，所述血样不再稀释或者与其它液态或固态物质混合。
利用泵装置并通过循环回路将血样送入与光学系统配合工作的毛细管中，根据EP’188的教导，该该光学系统适于发射(波长)范围为100nm～1500nm-有利地为200nm～1000nm的电磁射线，并且检测在血流被瞬时中断后透过血样的射线。例如，根据EP’576中所述，根据所述穿透的射线，可通过研究光密度或吸光度来得到ESR值。
因为该分析是连续(in line)进行的，而且不会对初始血样造成任何破坏和理化特征的改变—这与例如电抗测量方法完全相反，因此可随后将同一血样实质上(基本上)毫无间断地并且以非常接近的顺序(时序)送入细胞计数器测量组件内以进行与所述测量有关的处理。
在通过细胞计数器进行测量之后，将血样排放到排料容器内。
根据一种变型，将计数器测量组件的至少一部分设置在用于测量ESR的装置的上游。
因此，在这种系统中，测量ESR的装置和细胞计数器组件可共用同一个提取针型装置和同一个供应血样的带泵的系统。
因此，可将这两个测量装置以很小的间距串联布置在一起，从而可将整个装置容纳在一个小容器中，该容器结构紧凑、便于运输并且容易放置到实验室内或者医院的诊疗室内。
根据一种变型，将一个提取针与两个路径相连，所述两个路经中一个经过光学系统以测量ESR，另一个经过计数器测量系统或类似系统。
根据另一种变型—但为不太有利的变型，使用两个提取针以分别提取血样供给相应测量系统。
这两个测量系统(测量装置)由同一个命令和控制单元来管理和控制，该命令和控制单元选择性地起动和调整所述测量系统的运行/功能；该命令和控制单元以公知方式与连接至外部并与外部通信的接口相关联，所述接口例如监视器(显示器)、用于发送命令和插入数据及参数的键盘、可能的用于打印分析结果值的打印机。根据一种变型，测量系统可以联网以用于与远程用户自动交换信息。
在本发明的一个实施例中，泵装置是可逆型的，并允许回路中的血流倒转，从而使血样重新均匀化和快速重复测量成为可能。
毛细管也能够保持恒温以使分析在恒定的温度下进行，该温度可根据要求预先设定。
通过下面参照附图对作为非限定性示例的优选实施例的说明，本发明的上述和其它特征将更清晰，其中，附图是根据本发明的用于血液分析的集成仪器的示意图。
具体实施例方式
附图是仪器10的示意图，该仪器10集成了确定血沉降速率或与之相关的其它参数的功能和细胞计数器功能或其它相关的测量功能。
该仪器10的主要部件包括—针型提取构件11，该提取构件能选择性地从容纳在贮存滚筒23内的容器22中提取待分析的血样，该贮存滚筒23可通过马达21而转动以混合血液；—测量ESR的装置14，该装置包括毛细管容器12，该毛细管能够透过(波长)范围为100nm～1500nm优选为200nm～1000nm的电磁辐射线，血样可在该毛细管内被引导；—回路13，该回路将提取构件11连接到毛细管12，并且血样可在该回路中循环；—与回路13相关联的快速闸块式泵(instant block pump)，附图中未示出；—与毛细管12相关联的光学系统，该光学系统至少包括发射电磁辐射线的装置16，该装置16与配对的检测器装置17相关联并布置成分别位于毛细管12上的一点两相对侧；—与毛细管12串联的测量组件18，血样在已经被测过血沉降速率以后可在该测量组件内流动以进行血液测量，例如计数红细胞、白细胞、血小板和血细胞比容以及其它与血液的粒子部分的形态和大小有关的参数；—排料箱19，已经进行过分析的血样被排放到该箱中并进行处理；—能够管理装置10的运行的控制命令和控制单元20；—多个接口，例如与控制单元20相连的监视器24、键盘25和打印机26，以用于设定仪器10的功能、显示和打印分析结果，还可能联网以传输和交换信息。
命令和控制单元20通过电缆27管理和控制提取构件11、搅拌器马达21、光学系统16和17的运行以确定ESR，该命令和控制单元20还通过电缆27管理和控制测量组件18的运行。
利用上述的仪器10，可利用针型构件(提取构件)11从设置在贮存滚筒23中的容器22中的一个内提取血样。将该血样通过泵(此处未示出)和回路13送到毛细管12内，在该毛细管内通过泵使血样瞬时停止以利用专利EP’188中所述的截流(stopped-flow)方法测量ESR。
然后重新开始流动，使该血样(在测量ESR期间未发生任何理化改变)毫无间断地通过细胞计数器测量组件18，在该测量组件18中进行需要的测量，然后将血样排放到排料箱19。
这样，执行所需测量的时间减到最小，所使用血液量—因而从病人身上抽取的血液量也大大减少至30μl～200μl，而且不需要稀释或者添加其它试剂或抗凝血剂。此外，省略了将血样从一个机器传运到另一个机器的程序，因而使整个分析更容易、快速和合理，而且也降低了附加的处理可能导致交换和误识样本的风险。
可将使血样在回路13中循环的泵布置在毛细管12的上游或者下游，在优选实施例中，该泵是可逆型的，它允许血双向循环流动。
根据此处未示出的变型，将回路13分成两个支路，一个支路经过装置14以测量ESR，另一个支路经过测量组件18以计数细胞。
根据另一种变型，设置两个或多个提取构件11以与回路13的相应支路相关联，从而将相应血样分别送到测量装置14或18。
将从测量装置14和18得到的数据适时传输到命令和控制单元20，该命令和控制单元存储所述数据并处理所述数据以获得ESR值、相关参数、以及细胞的计数和其它从测量组件18获得的值。可将所得到的数据与命令和控制单元20内的数据库中存在的参数进行比较或集成。
然后可将分析结果显示在显示器24上或者用打印机26打印出来，而将血样排放到排料箱19中。由于利用同一个设备同时获得ESR值以及例如血细胞比容，该分析还具有这样的优势分析者可根据相应数据的交叉参数比较来进行期望的比较和修正。
当然，很明显，在不脱离本发明地领域和范围的情况下，可对上述仪器10和方法进行改变和添加。
例如，如申请人所述的，可将测量组件18的某些部件设置在装置14的上游以检测ESR。回路13中的血样的流动的瞬时中断可以通过与回路13和/或毛细管12相关联的阀装置来实现。
权利要求
1.用于血液分析的集成仪器，其特征在于，该集成仪器包括实质上连续布置并且实质上集成在一个机器中的光学型装置(14)和具有细胞计数器等功能的测量组件(18)，该光学型装置(14)用于通过测量血样的光密度或吸光度来检测该血样的实质上瞬时的血沉降速率(ESR)。
2.根据权利要求1的集成仪器，其特征在于，设有用于一个或多个含有血样的容器(22)的收集元件(23)，该收集元件(23)与提取构件(11)相关联，所述提取构件(11)与血样循环回路(13)相连，从而使血样实质上毫无间断地顺序循环通过所述用于检测ESR的装置(14)的毛细管(12)以及所述具有细胞计数器功能的测量组件(18)。
3.根据权利要求2的集成仪器，其特征在于，所述提取构件(11)是针型的，所述容器(22)具有可被所述针型构件(11)刺穿的密封顶部，所述血样循环回路(13)与泵装置相关联，该泵装置能够使由所述提取构件(11)提取的血样循环通过所述装置(14)的所述毛细管(12)和所述测量组件(18)。
4.根据权利要求2或3的集成仪器，其特征在于，所述用于检测血沉降速率的装置(14)是通过使所述毛细管中的血流瞬时中断—即截流一而起作用的。
5.根据前述权利要求中任一项的集成仪器，其特征在于，所述用于检测血沉降速率的装置(14)布置在所述测量组件(18)的上游并与所述测量组件(18)串联。
6.根据前述权利要求中任一项的集成仪器，其特征在于，所述血样循环回路(13)包括两个支路，一个支路经过所述用于测量血沉降速率的装置(14)，另一个支路经过所述测量组件(18)。
7.根据前述权利要求中任一项的集成仪器，其特征在于，该集成仪器包括一个命令和控制单元(20)，该命令和控制单元(20)能够控制和管理所述用于检测血沉降速率的装置(14)的运行、所述测量组件(18)的运行以及所述提取构件(11)的运行。
8.进行血液分析的方法，其特征在于，将利用针型提取构件(11)从容器(22)中提取的血样送到回路(13)中，并使血样在该回路循环使血样实质上毫无间断地顺序经过用于通过测量血样的光密度或吸光度来检测实质上瞬时的血沉降速率(ESR)的光学装置(14)，以及用于计数细胞或计数其它与细胞计数有关的测量对象的测量组件(18)；其中所述装置(14)和所述测量组件(18)集成在一个机器中、毫无间断地连续布置。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，血沉降速率是这样检测的使流经所述装置(14)的毛细管(12)中的血样瞬时停止，发送穿过所述毛细管(12)的光柱以检测该毛细管(12)内的血流停止时刻的光密度，检测后使血样重新开始流动以通过所述测量组件(18)。
全文摘要
用于血液分析的集成仪器及其方法，其中，该集成仪器包括实质上连续布置并且实质上集成在一个机器中的光学型装置(14)和具有细胞计数器等功能测量组件(18)，该光学型装置(14)用于通过测量血样的光密度或者吸光度来检测该血样的实质上瞬时的血沉降速率(ESR)。
文档编号G01N33/49GK1864060SQ200480028849
公开日2006年11月15日 申请日期2004年9月1日 优先权日2003年9月3日
发明者G·B·杜伊奇 申请人:塞尔分析系统有限公司