用于止血测试的设备、筒和方法
【专利说明】用于止血测试的设备、筒和方法
[0001]关于联邦科研资助的研究或开发下进行的发明的权利的声明
[0002]本发明是国家国立卫生研究院的国家心脏、肺和血液研究所荣获的政府资助R43HL088850和R44HL088850下进行的。美国政府拥有本发明的一定权利。
[0003]相关申请的交叉引用
[0004]本专利要求名称为“Apparatus, Cartridge and Method for HemostasisTesting”(用于止血测试的设备、筒和方法)的2014年3月15日提交的美国临时专利申请序列号61/729，349的优先权，该专利申请特此明确以引用方式并入本文中。
技术领域
[0005]本专利涉及血液止血测试，特别地，本专利涉及用于制备和测试血样的样本测试筒O
【背景技术】
[0006]血液在不受干扰地在身体通道中行进的同时处于液体形式。然而，损伤会造成血液在损伤部位迅速凝固，初始地停止流血，此后，有助于愈合过程。对于某些外科和医疗手术而言，准确测量患者血液以及时且有效的方式凝固并且随后溶解的能力是至关重要的。另外，相对于给予遭受凝血障碍的患者适宜的治疗，准确检测异常止血尤为重要。
[0007]血液止血是高度复杂的生物化学过程的结果，这些生物化学过程将血液从液态转换成凝胶态。血液的特性(诸如，凝块强度)和血液的其它机械性质可用于确定其止血特性。例如，如果凝块强度可抵抗循环血液的剪切力，则该凝块可粘附于受损的血管部位(例如，手术之后的开放血管系统)并且停止流血。在未受损(即，闭合的)血管系统中形成的这样的凝块将阻碍血液流动，并且根据其位置，可造成心力衰竭、缺血性卒中、肺栓塞(PE)或深部静脉栓塞(DVT)。
[0008]按照特此明确以引用方式并入的共同拥有的名称为“Method of AnalyzingHemostasis”(分析止血的方法)的美国专利N0.8, 236, 568、名称为“Hemostasis Analyzerand Method” (止血分析仪和方法)的美国专利N0.7, 879, 615和名称为“HemostasisAnalyzer and Method” (止血分析仪和方法)的美国专利N0.7, 261, 861，提供了关于通过观察对动态激励的样本谐振响应进行止血分析的设备和方法的描述。按照这些专利的教导的血液止血分析仪在以下原理下进行操作:因为血液样本的止血使血液样本从液态变成凝胶态，并且因凝血而形成的凝块的粘弹性质控制样本的固有频率，从而在凝血期间测量血压样本的固有频率的变化提供了血液样本的止血特性。与这个原理一致地，血液止血分析仪在凝血和溶解期间测量血液样本的固有频率的变化，以得到血液样本的止血特性。为了以这种方式测量止血，分析仪通常包括:容器，其用于容纳血液样本；振动台或激励器，其用于将容器移位，以激励血液样本进行谐振振动；以及传感器，其用于测量血液样本动作的所得幅度。
[0009]以上取得专利的止血分析方法提供了使样本谐振的振动。当血液从液态转变成凝胶态(诸如，大体稀释的交联系统)从而在稳态下没有表现出流动时，血液样本的固有频率提高。因此，通过在凝固和溶解期间在激励作用下测量样本固有频率的变化，得到了止血指不O
【附图说明】
[0010]图1用图形描绘了按照本文中描述的本发明的实施方式的用于样本测试的筒。
[0011]图2是其内可使用图1的筒的止血分析仪的示意性图示。
[0012]图3用图形描绘了按照本文中描述的本发明的替代实施方式的用于样本测试的筒。
[0013]图4是根据本文中描述的实施方式的样本容纳结构的正视图。
[0014]图5是图4中示出的样本容纳结构的端视图。
[0015]图6是根据本文中描述的实施方式的样本容纳结构的正视图。
[0016]图7用图形描绘了按照本文中描述的本发明的实施方式的用于样本测试的筒。
【发明内容】
[0017]一种用于样本测试的筒可包括:样本制备部分，其包括流体处理结构；以及样本测试部分，其包括样本保持结构。所述样本测试部分可经由流控通道连接到所述样本制备部分，从而在所述流体处理结构和所述样本保持结构之间提供流体连通。所述样本保持结构支承待测试样本，使得所述样本可响应于施加到所述筒的激励而被激励以进行谐振振动。所述样本保持结构还允许观察被激励以进行谐振振动的所述样本。
[0018]所述筒可连接到所述样本制备部分，使得所述样本保持结构可与所述样本制备部分被分开激励。例如，可借助悬架将所述样本保持结构连接到所述样本制备部分。
[0019]所述筒可包括元件的组件。例如，所述筒可以是包括联接在一起的多个分开的层的层合结构。
[0020]所述筒的所述流体处理结构可包括操作布置的多个流体通道、至少一个阀、波纹管和贮存器。试剂可布置在流体通道、阀、波纹管、贮存器或流体处理结构的其它部分及其多种组合中的任一个或多个中。
[0021]所述筒的阀结构可以是设置在通道或其它流控结构内的疏水通风表面。另一种阀结构可以是设置在通道内的柔性隔膜。
[0022]所述样本保持结构可以是环。
[0023]一种测试血液止血的方法可包括:将血液样本引入流体处理结构中，其中，所述流体处理结构容纳例如通道中的试剂。可通过将一部分传递通过所述流体处理结构以便接触所述试剂来处理所述流体样本。然后，将经处理的所述部分传送到所述流体处理结构的样本保持结构。通过振动激励经处理的所述部分来实现测试，以得到表征至少一个止血参数的数据。
[0024]可在所述流体处理结构的通道内布置试剂，并且处理样本的步骤可以是将所述部分传递通过所述通道。
[0025]所述流体处理结构可包括用于将所述部分栗送到所述流体处理结构内的栗。所述栗还可用于将样本栗送到样本保持设备。
[0026]所述流体处理结构可包括与第一和第二测试或化验对应的第一通道和第二通道。在这种布置中，处理样本的步骤可包括:将血液样本的第一部分传送通过所述第一通道，将血液样本的第二部分传送通过所述第二通道。同样地，所述第一部分和所述第二部分可被传送到第一样本保持结构和第二样本保持结构。例如，可通过激励经处理的一个或多个部分以进行谐振振动，来实现同时测试经处理的多个样本部分。可通过向包含所述流体处理结构和所述样本保持结构的筒施加激励信号，或者通过只向筒的包含所述样本保持结构的部分施加激励信号，来实现样本激励。
[0027]产生的止血数据可包括至少表征初始凝块形成的时间、凝块形成的速率、最大凝块强度和在最大凝块强度之后的预定时间(例如，30分钟)的凝块溶解程度中的一个的参数。所述数据可通过网络传送到其它位置或处理器。还可以或另选地用图形来描绘数据。
【具体实施方式】
[0028]按照本文中描述的实施方式，样本测试筒可用于对粘弹性样本(诸如，全血或成分血样本)执行各种测试。筒包括与样本保持结构流体连通的样本处理部分。在一个实施方式中，诸如梁、臂、悬臂或类似结构的悬架将样本保持部分相对于样本处理部分以整体结构支承或悬挂。样本处理部分可被刚性保持，以允许与气动源连通以及与用户交互，同时可响应于筒的样本保持部分、筒的其它部分或整个筒的激励而将样本保持部分置于动态激励。对应地，由于这种激励，导致在样本保持部分内实现样本的动态谐振激励。通过观察被激励样本，产生表征改变样本的弹性性质的数据。该数据可对应于止血参数(诸如，初始形成凝块的时间、形成凝块的速率、最大凝块强度、凝块溶解时间和凝块溶解程度)。
[0029]图1用图形描绘了样本测试筒10，样本测试筒10包括样本处理部分12、样本保持部分14和悬架(例如，梁16)，悬架在结构上将样本保持部分14机械联接到处理部分12。以悬臂构造示出的梁16允许样本保持部分14充当相对于样本处理部分12的簧上质量(sprung mass)并且响应于施加到筒10的刺激而振动。可使用其它结构(诸如，弹簧、多联接悬架、一个或多个刚性或半刚性构件等)，这些结构能够在允许样本保持部分与样本处理部分相对动态移动的同时进行机械联接。应该理解，需要样本有相对小的位移(即，振动)。在某些实施方式中，可以直接联接处理部分12和保持结构14，甚至可