DE2201149C2

DE2201149C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Viskosität von nativem Säugetierblut

Info

Publication number: DE2201149C2
Application number: DE2201149A
Authority: DE
Inventors: Reuben Eliahu Narberth Pa. Kron
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-01-21
Filing date: 1972-01-11
Publication date: 1982-05-27
Also published as: CA955423A; GB1373172A; DE2201149A1; FR2122990A5; US3720097A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Viskosität von nativem Säugetierblut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Derartige Verfahren dienen zur Bestimmung der Viskosität des Blutes, bevor Gerinnung oder andere bedeutsame Veränderungen seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften einsetzen.

Bei einem bekannten Verfahren (Rev. of Sei. Instr., "^l5 Vol. 25, Nr. 10 1954, S. 1020-1022) wird zur Messung von nativem Säugetierblut eine Blutprobe entnommen, eine Laminarströmung der Blutprobe innerhalb eines verengten Raumes ausgebildet und die Durchflußzeit der Blutprobe bei verschiedenen Drücken aufgezeichnet.

Dieses Verfahren ist insofern nicht zufriedenstellend, als die Messung jeweils nur an einigen Punkten durchgeführt und die Zwischenwerte durch Extrapolation ermittelt werden. Da jedoch Blut, ebenso wie "' andere biologische Flüssigkeiten, sehr komplexe physikalische Eigenschaften besitzt und je nach Größe der Scherbeanspruchung zur Bestimmung der Viskosität beträchtliche variierende reologische Eigenschaften zeigen kann, kann eine Verallgemeinerung an Hand einiger Meßwerte zu Fehlern führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem eine Messung der Viskositätseigenschaften von Frischblut über den gesamten Bereich von für vivo Bedingungen repräsentativen Drücken und Strömungsgeschwindigkeiten vor dem Auftreten nennenswerter physikochemischer Veränderungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfinder ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 und 4.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Messung in vorteilhafter Weise bei Bedingungen durchgeführt, die denen im Gefäßsystem herrschenden Bedingungen analog sind.

Es wird weiter mit der Erfindung ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen, mit der die Messung genau, und in unschädlicher Weise als einfache Maßnahme am Krankenbett durchgeführt werden kann.

Schließlich wird mittels des Aufzeichnungsgerätes eine Aufzeichnung einer unbegrenzten Anzahl an Einzel-Viskositätsbestimmungen für eine Blutprobe für einen vorbestimmten Bereich von Strömungsbedingungen hinweg gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung und

F i g. 2 eine Wiedergabe einer Aufzeichnung der unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Blutviskositätsmessungen.

Fig.l veranschaulicht schemalisch ein Blutviskositäts-Meßgcrät. das am Platz des Blutgebers verwendbar ist. Eine herkömmliche Subkutannadel 10 wird zum Anstechen eines Blutgefäßes benutzt, wobei das austretende Blut über ein mit der Subkutannadel verbundenes Rohr 11 fließt, das seinerseits zu einem auf einer Temperatur von 37°C gehaltenen Wasserbad 14 führt. Ein Ströniungswandler 12 dient zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit des Bluts, während es in ein Kapillarrohr 13 fließt. Aus letzterem gelangt das Blut in einen mittels Stupfens verschlossenen Behälter 15, der durch eine programmierte Vakuumpumpe 16 auf Unterdruck gehalten wird. Eine Leitung \7 verbindet die Vakuumpumpe 16 mit dem Behälter 15 und einem Druckwandler 18, der seinerseits ein Druckanzeige- und -übertragungs-Instmment 19 betätigt, während der Strömungswandler 12 ein Strömungsanzeige- und -übertragungs-Instrumeni 20 ansteuert. Die beiden Instrumente 19 und 20 übertragen ihre jeweiligen Meßwerte an einen Koordinaten-Schreiber 21, welcher gleichzeitig den Druck als Ordinate und die Strömungsgeschwindigkeit als Abszisse der resultierenden Kurve aufzeichnet. Das Kapillarrohr 13 besitzt einen Innendurchmesser von 838 μ, welcher für diejenigen Abschnitte des Gefäßsystems repräsentativ ist, in denen sich das Blut ais homogenes Newtonsches Fluidum verhält und genau dem Poiseuilleschen Gesetzt gehorch'.. Der Strömungs wandler 12 mißt auf elektro-

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magnetischem Weg die Blut-Strömungsgeschwindigkeit im Kapillarrohr 13 und Übermittel ein induziertes elektrisches Signal an das Strömungs-Instrument 20.

Beispiel 1

Ein gesunder Freiwilliger spendete eine Blutprobe, die unter Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß Erfindung untersucht wurde und die Viskositätsdaten gemäß Fig. 2 lieferte, in welcher die untere Kurve (A) die von einer normalen Salzlösung gelieferte Vergleichskurve darstellt. Die oberen Kurven (B, C und D) wurden von drei getrennten, der Vene des Freiwilligen entnommenen Blutproben erhalten. Das Gerät war so geeicht, daß es in einer Minute 20 ml Salzlösung bei - 50 mm Hg-Druck und 37° C durchließ. Die relative Blutviskosität wurde durch Vergleich der Höhe der Kurven für Salzlösung und Blut bei korrespondierenden Strömungsgeschwindigkeiten berechnet. So liegt z. B. bei der Strömungsgeschwindigkeit von 20 ml/min der Kurvenwert für d:; Salzlösung bei 50 mm Hg und der von den Blutproben bei etwa 175 mm Hg, und somit beträgt die Viskosität dieser Blutprobe im Vergleich 7U der der Salzlösung 175/50 bzw. 3,5. Diese« Verhältnis liegt innerhalb des Normalbereichs von Blutviskositäten (von 3—4), wie es durch Vergleich der von zehn jungen Freiwilligen gespendeten Blutproben festgestellt wurde.

Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden bereits zahlreiche Untersuchungen durchgeführt. Beispielsweise wurden dreiundzwanzig junge Frauen untersucht, die eine Familienplanungsklimk besuchten. Die meisten von ihnen zeigte normale Blutviskositäts-Meßwerte. Eine von drei Frauen, die orale Empfängnisverhütungsmittel einnahmen, zeigte erhöhte Blutviskosität. Nur eine weitere Patientin mit erheblichem Übergewicht hatte noch erhöhte Blutviskosität. Unter fünf untersuchten, chirurgischen Patienten waren beträchtliche Abweichungen des Blutviskositäts-Ansprechens festzustellen. Die Bestimmungen wurden vor und nach dem chirurgischen Eingriff vorgenommen. Zwei Patienten hatten vor dem Eingriff erhöhte Blutviskosität, die aber zwei Tage nach der Operation oereits normal war. Ein Patient hatte vor der Operation normale Blutviskosität. zeigte aber bis zehn Tage nach dem Eingriff erhöhte Blutviskosität. Ein anderer Patient wurde in Vorbereitung auf eine Kolonresektion einer Darmsterilisation unterzogen und zeigte vor der Operation merkliche Zunahmen der Blutviskosität und der Blutzentrifugenwerte. Sein Blutbild kehrte erst dann auf Normalwerte zurück, als er sich genügend erholt hatte, um wieder mit fester Nahrung beginnen zu können. Sieben Thrombophlebitis-Patienten besaßen sämtlich anomal hohe relative Blutviskositäten im Bereich von 4,3—8,0. Die höchsten Blutviskositäten wurden bei drei Patienten mit chronischer Phlebitis festgestellt, die obendrein erhöhte Blutzentrifugenwerie von 50 — 59 besaßen. Vier Patienten mit akuter Thrombophlebitis besaßen erhöhte Blutviskosität bei normalen Blutzen'rifugenwerten von 43 — 45. Für die verminderte Blutfluidität dieser Patienten können andere Faktoren als die Konzentration an roten Blutkörperchen verantwortlich sein. Wenn z. B. die Patienten zweimal täglich intravenös mit Heparin behandelt wurden, dann war eine Verminderung der Blutviskosität in Verbindung mit verminderten Symptomen und Anzeichen für akute Phlebitis festzustellen. Ein Patient mit akuter Phlebitis wurde täglich mittels Viskositätsmessung untersucht. Während eines Nachlassens der Symptome wurde die intravenöse Heparinverabreichung unterbrochen. Einer Verschlimmerung der Phlebitis ging am Tage vor dem Wiederauftreten der akuten Symptome ein beträchtlicher Anstieg der Blutviskosität als Vorzeichen voraus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der Viskosität von nativem Säugetierblut, wobei eine Blutprobe entnommen und innerhalb eines Kapillarrohres eine Laminarströmung ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck während des Durchflusses der Blutprobe durch das Kapillarrohr variiert, die Strömungsgeschwindigkeit unmittelbar gemessen und das Verhältnis zwischen dem variierenden Druck und der Strömungsgeschwindigkeit aufgezeichnet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit

— einem Kapillarrohr, '5

— einer Vorrichtung zur Zuführung von nativem Blut zum Kapillarrohr,

— einer Einrichtung zur Ausbildung variierender Blut-Strömungsgeschwindigkeiten durch das Kapillarrohr durch Änderung des Strömungsdrucks,

gekennzeichnet durch

— je eine Meßeinrichtung zur augenblicklichen Messung der Strömungsgeschwindigkeit (12, 20) durch das Kapillarrohr (13) und des entsprechenden Strömungsdrucks (18,19) und

— eine Aufzeichnungseinrichtung (21) zur kontinuierlichen Aufzeichnung des Verhältnisses zwischen den ermittelten Meßwerten von Strömungsgeschwindigkeiten und Strömungsdruck.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Temperaturregeleinrichtung (14), welche das native Blut beim Durchströmen der Kapillare bei normaler Bluttemperatur hält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ausbildung variierender Blut-Strömungsgeschwindigkeiten eine mit dem Auslaß des Kapillarrohres (13) verbindende Blutaufnahmeeinricluung (15) und eine an deren Auslaß angeschlossene, programmierbare Vakuum- ·»<> pumpe (16) aufweist.