灌注裝置、使用所述灌注裝置的相應儀器以及用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的方法
【專利摘要】用于動態(tài)分析血栓性-缺血性和出血性病理的灌注裝置，包括至少一個微通道（54)，所述至少一個微通道（54)能與回路（13)連接，流體能在所述至少一個微通道（54)流動，液體例如是生物液體或非生物液體，生物液體例如為血液或其他血液性的流體，而無論它們是動物或人類的液體以及所述液體與添加物的混合物，并且在所至少一個微通道內(nèi)存在至少一個反應性基質(zhì)，例如細胞粘附基質(zhì)，反應性基質(zhì)是用于要被實施的分析，從而模擬被損壞的血管表面并且重現(xiàn)止血現(xiàn)象和過程。灌注腔由這樣一種材料制成，這種材料允許在熒光下和/或可見光下光學地獲取所述至少一個微通道（54)內(nèi)的液體流動的圖像或視頻。
【專利說明】灌注裝置、使用所述灌注裝置的相應儀器以及用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種灌注裝置、使用所述灌注裝置的相應儀器以及用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的方法，并且本發(fā)明特別地能實現(xiàn)初期止血和血栓形成的“體內(nèi)”研究。特別地，本發(fā)明儀器提供了一種在視頻圖像(例如在熒光中)中的流體分析，所述流體例如是生物學流體或非生物學流體，生物學流體例如是血液或其他的血液性流體，而不論它們是動物流體或人類流體以及所述流體與添加物的混合物。

【背景技術】
[0002]凝結(jié)過程是生理學機理，它能阻止血液從損壞的血管中流失，并且在大出血的情況下對于確保人體健全是基礎性的。
[0003]血栓癥是在血管內(nèi)或心血管系統(tǒng)內(nèi)止血栓子或血栓的非期望的形成。
[0004]已知的是，血小板的粘附能力和聚集能力以及纖維蛋白的形成通?？刂浦鴵p壞組織的修復。血小板的激活會引起大量的被捕集在纖維蛋白網(wǎng)組織內(nèi)的聚集血小板的形成，這會形成栓子以組織出血。
[0005]有時，血小板能惡化修復過程，這是由于血小板以一種不適當?shù)姆绞奖患せ?，如果在止血過程中存在病理變化，例如動脈粥樣硬化，它能夠引起導致血管阻塞的突發(fā)疾病(dramatic event):血栓癥。
[0006]病理性的止血疾病，無論是否是血栓性-缺血性的，由于血管中突然缺少血液性的流體，例如在心肌梗塞的冠狀動脈血栓形成的情況下，對于心血管系統(tǒng)來說是個嚴重的問題。這些問題來源于長時間所得到的心血管變化，例如動脈粥樣硬化、動脈瘤、動靜脈分路、血管炎、心臟瓣膜異常、心房顫動和傳導疾病、靜脈和動脈血栓或其他。
[0007]另外，這些病理性的疾病是很難診斷的，因為它們也存在于正常生活時從來未顯示出任何病理性事件的主體(subject)內(nèi)，并且存在于例如在外科手術時會遭受嚴重的出血性或血栓性-缺血性問題的主體內(nèi)。
[0008]為此，在臨床環(huán)境下，獲得“體外”的功能測試具有根本的重要性，“體外”的功能測試能識別出心血管病理性疾病的“沉默”主體內(nèi)潛在的血栓性或出血性風險。
[0009]為此，已知的是本 申請人:的歐洲專利申請06819957.9，其涉及一種儀器，這種儀器用于在心血管儀器中診斷、預測以及藥理學監(jiān)控血栓性-缺血性和出血性病理。
[0010]特別地，這種已知的儀器包括用于血液性的液體通過或流動的腔體，也被稱為灌注腔。灌注腔具有微通道，通過泵送裝置，使得試管中的先前從病人身上抽取的血液流入微通道，并且用抗凝劑(例如肝磷脂、檸檬酸鹽或類似物)和作為光學標記物(marker)的熒光探針(例如奎納克林、藻紅蛋白或類似物)適當?shù)靥幚硭隽黧w。
[0011]與用于分析熒光的所述標記物相配合的光學獲取裝置獲取有關止血過程進展的圖像，所述止血過程會導致在微通道內(nèi)形成血栓。
[0012]處理單元處理所獲得的圖像并且提供涉及病人的止血行為的指標。
[0013]灌注腔的構(gòu)造對于獲取和分析是非常重要的，并且能夠?qū)嵤└呖煽慷鹊臏y量。灌注腔典型地由透明材料制成，透明材料實質(zhì)上上不是自體熒光的，以便于通過光學獲取裝置獲得圖像。灌注腔的幾何尺寸必須適于模擬所期望的流體動力狀況，例如滑動度或剪切速率以及層流。
[0014]特別地，灌注腔必須確保良好的液壓密封，以便于保持所期望的流體動力狀況并且不會使分析的可靠性失效。
[0015]已知的是Barstad 等的科學論文 “A perfus1n chamber developed toinvestigate thrombus format1n and shear profiles in flowing native human bloodat the apex of well-defined stenoses (用于研究在良好地界定的狹窄部的頂端處流動的自體人類血液中的血栓形成和剪切分布圖的灌注腔)”，動脈硬化癥和血栓癥，美國心臟協(xié)會，美國，1994年12月I日第12期，第14冊。該文章提供了一種灌注腔，這種灌注腔由通過螺絲連接的兩個平行板形成，并且具有外殼，外殼用于插入“蓋片(cover-slip)”的支撐體，所述蓋片具有偏心的狹窄部(stenosis)，所述狹窄部是血流通道的通過橫截面的減小，其減小值多達89%。灌注腔被構(gòu)造成在與病人直接連接的電子-醫(yī)學機器內(nèi)運行。灌注腔根據(jù)從病人身上取得的血液樣本而被放置，所述血液樣本由放置在下游的蠕動轉(zhuǎn)子泵抽吸。測試是在病人的自體血液上實施的，并且流經(jīng)狹窄部的血液會引起血栓的形成。但是血栓的分析不是在灌注腔內(nèi)的血液流動時實時地進行的，而是在測試之后通過正常光的照相顯微鏡在狹窄區(qū)域的代表性截面上進行的，從而分析所形成的血栓的構(gòu)造。另外，灌注腔的平行板之間的流體密封不是最佳的，這是因為通過螺釘?shù)倪B接不是可靠的。
[0016]現(xiàn)有技術文件W0-A-2006/065739描述了一種聚集、顯示和分析血栓形成的方法和儀器?，F(xiàn)有技術文件W0-A-2006/066008提供了一種使用與W0-A-2006/065739類似的儀器來鑒別病人對阿司匹林反應的方法?，F(xiàn)有技術文件US-A-2005/0255601描述了一種基于毛細管內(nèi)的壓差來確定凝結(jié)時間的套筒(cartridge)和方法，其包括透明厚基板和薄蓋，透明基板由剛性熱塑性材料制成，薄蓋由薄片塑料(例如Mylar?)制成。基板的形狀界定出螺旋狀的毛細管，并且基板通過黏合劑的方式與蓋子附接，所述黏合劑能夠由壓力或熱量激活。但是，毛細管的螺旋構(gòu)造既不能獲得有效的層流模式，也不能在關閉基板和薄蓋時確保流體密封。
[0017]本發(fā)明的一個目的是獲得一種灌注裝置、儀器和方法，它們能夠以可靠的方法完全呈現(xiàn)凝結(jié)過程并且動態(tài)地監(jiān)控血栓的形成和穩(wěn)定的過程，以便于預測、診斷和防止基于心血管病理的血栓性-缺血性疾病。
[0018]本發(fā)明的另一目的是獲得一種免洗的經(jīng)濟型裝置，這種裝置仍然具有良好的分析可靠性，并且特別地在使用后，不需沖洗其部件或與儀器連接的部件，從而能夠?qū)嵤┖罄m(xù)的分析。
[0019]另外，另一目的是獲得一種能確保部件的液壓密封性的灌注裝置。
[0020]另一目的是獲得一種儀器并且優(yōu)化相應的方法，這種方法能實現(xiàn)血栓性-缺血性和出血性病理的“體內(nèi)”診斷，并且優(yōu)化對所實施的抗聚集和阻凝劑治療的藥理學監(jiān)控。
[0021]本發(fā)明的另一目的是獲得一種儀器，這種儀器能夠整體地和復雜地、基本上實時地獲得凝結(jié)過程，并且同時或隨后高度可靠和準確地對其分析。
[0022]另一目的是優(yōu)化一種用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的可靠和準確的方法，并且能以動態(tài)的方式監(jiān)控、實時地獲得以及分析血栓的形成，其中，通過血栓，我們可以單獨解釋(mean)復雜的血栓、血小板血栓，并且也能解釋已經(jīng)形成的纖維蛋白。
[0023] 申請人:已經(jīng)設計、測試和實施了本發(fā)明以克服現(xiàn)有技術的缺點，并且獲得這些和其他的目的和優(yōu)點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]本發(fā)明在獨立權(quán)利要求中被闡述和特征化，同時從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的其他特征或者主要發(fā)明構(gòu)思的變形。
[0025]根據(jù)上述目的，本發(fā)明灌注裝置包括灌注腔，灌注腔具有至少一個微通道，優(yōu)選地具有多個微通道，在微通道內(nèi)具有至少一種用于實施所述分析的反應性基質(zhì)，例如細胞粘附基質(zhì)，如膠原蛋白，反應性物質(zhì)能模擬損壞的血管表面。流體,例如生物學流體(例如血液或其他血液性流體)或非生物學流體，能在所提供的微通道的一個或多個內(nèi)流動，生物學流體無論是動物或人類流體或者所述流體與添加物的混合物，包括用于熒光分析的可能的光學標記物。
[0026]灌注腔由這樣一種材料制成，這種材料允許在熒光和/或可見光下通過圖像或視頻的光學獲取裝置光學獲取所述至少一個微通道內(nèi)的流體流動的合適的高質(zhì)量的圖像或視頻，光學獲取裝置通常與流動的流體中存在的可能的光學標記物配合來獲取圖像或視頻。
[0027]在一些實施方式中，使用透明和實質(zhì)上非自體熒光材料，例如玻璃或塑料，塑料例如為COC (環(huán)烯烴類共聚物)、COP(環(huán)烯烴類聚合物)、傳統(tǒng)的聚苯乙烯、高光學度的聚碳酸酯PC。這些材料，甚至是所述超級光學材料，被選擇以優(yōu)選地滿足同質(zhì)厚度、實質(zhì)上無光學像差、高透明度等適于使用熒光顯微鏡分析的必須條件，特別是使用相對于期望的圖像質(zhì)量以及實時獲取圖像而可以忽略不計或完全沒有的自體熒光。
[0028]另一功能性特性是所述材料的用于約束反應性物質(zhì)的良好性能，所述反應性物質(zhì)被用作血小板粘附的基質(zhì)。
[0029]灌注腔因此被研究以重現(xiàn)止血現(xiàn)象和過程，從而有效地模擬不同口徑的血管內(nèi)血液的流體動力條件。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，灌注腔由與蓋板結(jié)合的套筒界定出，在套筒和蓋板之間，設置有微米級尺寸的至少一個微槽，至少一個微槽被加工成開口在所述套筒或所述蓋板的至少其中之一上，從而界定出所述至少一個微通道。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，套筒包括與套筒集成為一體的:
-多個容納元件，多個容納元件與所述至少一個微通道連接并且被構(gòu)造以容納要被分析的生物學流體和/或一種或多種輔助流體，所述輔助流體例如用于充裝和/或沖洗；
-選擇閥，選擇閥被構(gòu)造以選擇性地將一個或其他的容納元件與所述至少一個微通道流體連通或連接；
-抽吸泵裝置，抽吸泵裝置被設置在所述至少一個微通道的下游并且被構(gòu)造以在可控的和選擇性地可變的流體動力條件下經(jīng)所述至少一個微通道(54)抽吸流體流動。
[0032]根據(jù)一些實施方式，所述套筒包括被集成為一體的光波導向裝置，所述光波導向裝置被構(gòu)造以被定位成朝向所述至少一個微通道。
[0033]根據(jù)一些實施方式，所述至少一個微槽具有主體上直線的延伸。
[0034]根據(jù)一些實施方式，所述套筒具有至少一個表面或結(jié)合表面，在使用時，所述蓋板的相配合的粘附表面適于被設置在所述結(jié)合表面上。所述至少一個微槽被加工在一個或另外的所述表面上并且具有用于流體連接至回路以供給/排泄流體的兩端，所述兩端分別為入口端和出口端。
[0035]以相配合的方式，蓋板和/或套筒的一個或其他的表面被構(gòu)造以封閉所述至少一個微槽，并且限定出微通道的邊界，要被分析的流體流經(jīng)所述微通道。
[0036]特別地，有利地散布有反應性物質(zhì)的表面適于被處理以賦予這些表面親水特性，以及提升與細胞粘附基質(zhì)(例如膠原蛋白)的粘合性和提升所述粘合性的重復性等特性。實際上，優(yōu)選地，細胞粘附基質(zhì)(例如膠原蛋白)的粘合性長時間是穩(wěn)定的、可靠的和可量化的。例如，也可設置成，所述表面被用乙醇處理，乙醇具有良好的脫脂能力并且賦予所述表面親水性。
[0037]根據(jù)一個實施方式，微通道被加工在套筒的表面上，而蓋板的結(jié)合表面在上部封閉微通道。
[0038]在變形的實施方式中，兩個入口和出口端通過各自的通道流體地與所述回路連接，所述通過被加工成至少橫向經(jīng)過所述套筒的厚度。
[0039]在一種實施方式中，其中一個通道，即直接與入口端連接的通道，與加工在套筒上的輔助管聯(lián)合，從而將添加物加入要被分析的流體中，所述添加物能是生物標記物、鈣或其他物。
[0040]在另一實施方式中，直接與微槽的入口端連接的通道具有至少一個罐，該至少一個罐用于將要被分析的流體與添加物混合。特別地，混合罐確定了更大的截面，更大截面會產(chǎn)生湍流，而湍流會促進流體與添加物的混合。
[0041]有利地，在一些實施方式中，微槽，優(yōu)選地通過移除材料而獲得，由實質(zhì)上垂直于和平行于套筒的結(jié)合表面而延伸的壁界定出。這種方案能夠限制圖像獲取過程中會出現(xiàn)的光學畸變和反射效果。
[0042]但是，十分清楚的是，在其他的實施方式中，微槽或多個微槽能由橫向于套筒的結(jié)合表面而延伸的壁限定出。實際上這并不是排除微槽的截面例如為梯形的。
[0043]有利地，套筒的結(jié)合表面和蓋板的粘附表面彼此實質(zhì)上共面，并且?guī)缀紊掀ヅ湟垣@得兩者的共面結(jié)合，從而增加灌注腔的液壓密封并且也減小圖像獲取過程中的光擾動。
[0044]在另一實施方式中，套筒具有至少部分地被集成在套筒上的抽吸泵裝置，所述抽吸泵裝置被設置在直接與微通道的出口端連接的微通道的下游。
[0045]抽吸泵裝置包括至少一個容納元件和抽吸元件，所述至少一個容納元件用于要被分析的流體，所述抽吸元件適于抽吸所述流體從而使得所述流體經(jīng)過微通道，并且通過抽吸效果保持套筒的結(jié)合表面和蓋板的粘附表面彼此粘附，所述抽吸效果能確保灌注腔的液壓密封。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，本文所述的灌注裝置是免洗的并且在使用后無需沖洗，因此避免了操作者能接觸有潛在感染或危險的流體的情況。
[0047]在其他實施方式中，灌注裝置包括集成的壓力裝置，壓力裝置適于保持套筒的表面與蓋板的粘附表面接觸。
[0048]壓力裝置的優(yōu)點在于，它促進了套筒和蓋板的結(jié)合表面和粘附表面的粘附，從而在灌注裝置的套筒和蓋板之間獲得液壓密封。
[0049]例如，也可以設置成，所述壓力裝置包括機械夾緊裝置或磁力元件，通過相互的吸力，磁力元件維持蓋板和套筒之間的配合接觸。
[0050]本發(fā)明也涉及一種用于實時地動態(tài)分析血栓性-缺血性和出血性病理的儀器，所述儀器包括上述類型的灌注裝置。
[0051]所述儀器還包括回路，流體能在所述回路中流動，并且在一些實施方式中，如果不是至少部分地集成在灌注裝置內(nèi)，所述儀器可能還包括抽吸泵裝置，以便于將所述流體在可控的和選擇性地可變的流體動力條件下移經(jīng)回路和微通道。
[0052]本文中所述的回路相對于外部環(huán)境是封閉的，也即，例如防止流體的可能會引起污染的任何泄露或損失，或者防止接觸操作者。
[0053]還設置有圖像或視頻的光學獲取裝置以及電子處理裝置，光學獲取裝置適于優(yōu)選地在約25-30幀/秒的高頻率下獲取來自灌注腔的所述至少一個微通道的流動的圖像，電子處理裝置適于處理所述圖像。
[0054]在一些實施方式中，圖像或視頻的光學獲取裝置優(yōu)選地包括用于熒光顯微術的至少一個光學模塊，至少一個光學模塊與攝像裝置(例如視頻攝像機或圖像照相機)串聯(lián)。攝像裝置例如但不僅是CCD型的，并且具有集成的記錄/獲取系統(tǒng)，記錄/獲取系統(tǒng)與電子處理裝置連接，電子處理裝置例如為其內(nèi)存儲有計算機程序的計算機數(shù)字系統(tǒng)。當在計算機系統(tǒng)的存儲裝置中執(zhí)行程序時，針對所施加的不同滑動力和不同的細胞粘附表面，所述程序能分析和實時地獲取血小板內(nèi)側(cè)和外側(cè)的形態(tài)、運動和生物化學變化以及血栓的形成及其穩(wěn)定性。
[0055]根據(jù)另一實施方式，能設置有其他的壓力裝置，其他的壓力裝置適于將蓋板和套筒彼此壓靠并保持壓靠，從而確保灌注腔的液壓密封。
[0056]根據(jù)另一實施方式，壓力裝置包括支撐元件和覆蓋元件，支撐元件與彈性元件聯(lián)合。灌注腔在使用時被設置在彈性元件上，并且覆蓋元件適于分別將蓋板壓靠在支撐元件上以及將支撐元件壓靠在彈性元件上，因此上吸收接觸表面之間可能的非平行度以及確保套筒和板的兩個表面之間的實質(zhì)上連續(xù)的粘附性。
[0057]在另一實施方式中，抽吸泵裝置可以不被集成在灌注裝置內(nèi)，它能被設置在灌注腔的下游并且被構(gòu)造以抽吸流體，從而使得所述流體流經(jīng)所述至少一個微通道。
[0058]在任何情況下，在抽吸作用下工作的一個優(yōu)點在于，當抽吸泵裝置工作時，它決定了蓋板對套筒的抽吸作用，從而產(chǎn)生抽吸效果，這能確保灌注腔的液壓密封。
[0059]對于本發(fā)明，因此上可在動態(tài)條件下測試血小板的功能以及凝結(jié)過程，而這是不能通過現(xiàn)有的裝置評估出的。不同于本領域目前所使用的儀器，本發(fā)明能夠模擬人體或動物體的血管環(huán)境,并且實時地獲取關于血栓形成的信息。
[0060]實際上，本發(fā)明能實現(xiàn)實時的光學或視頻獲取，當光學或視頻被處理時，光學或視頻獲取能返回用于血栓形成的測試動態(tài)信息，而不像大多數(shù)的研究血小板功能和/或凝結(jié)的診斷設備僅返回終點分析結(jié)果。
[0061]為了在測試過程中最精確地仿真生理條件，血液性流動的剪切速率優(yōu)有利的是已知的并且在灌注腔的所有微通道內(nèi)是可控的，同樣，工作溫度也是已知的和可控的，工作溫度有利地必須等于生理溫度(在人體情況下為37°C )。這對于監(jiān)控抗凝結(jié)或抗聚集療法是特別重要和有效的。
[0062]另外，對于本發(fā)明，可使用完整的血液而無需添加人工誘導聚集的物質(zhì)。所有的血液性組分的存在以及任何化學誘導聚集的缺失能賦予測試更高的精確度(或更加接近真實值)，并且同時降低操作者所經(jīng)受的生物性風險，這是因為血液樣本接受了較少的處理。
[0063]本發(fā)明還涉及一種用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的方法，所述方法包括第一步驟，在第一步驟中，流體例如是血液、血液性或生物學流體而無論它們是動物或人類流體以及所述流體與添加物的混合物，在可控的和可變的流體動力條件下通過抽吸泵裝置經(jīng)回路被引入和移動。特別地，所述流體流經(jīng)灌注腔的至少一個微通道，在灌注腔內(nèi)具有用于實施所述分析的反應性基質(zhì)，例如細胞粘附劑，能夠模擬被損壞的血管表面以及重現(xiàn)止血現(xiàn)象和過程。所述方法還包括至少一個第二步驟，第二步驟用于光學獲取和處理圖像或視頻，所述圖像或視頻是通過圖像或視頻的光學獲取裝置從至少一個微通道獲取的，并且通過電子處理裝置而被處理。灌注腔優(yōu)選地由這樣一種材料制成，這種材料允許通過所述圖像或視頻的光學獲取裝置光學獲取所述至少一個微通道內(nèi)的血液性的流體流動的圖像或視頻。
[0064]根據(jù)所述方法的一些方面，在第一步驟中，所述流體被引入至灌注腔內(nèi)，灌注腔由與蓋板結(jié)合的至少一個套筒界定出，在套筒和蓋板之間，設置有用于界定出所述微通道的至少一個微槽。微槽被加工成開口在套筒和蓋板的至少其中之一上并具有期望的深度。套筒包括與套筒集成為一體的:
-多個容納元件，所述多個容納元件與所述至少一個微通道連接并且被構(gòu)造以容納要被分析的生物學流體和/或一種或多種例如用于充裝和/或沖洗的輔助流體；
-選擇閥，所述選擇閥被構(gòu)造以選擇性地將一個或其他的容納元件與所述至少一個微通道流體連通；
-抽吸泵裝置，所述抽吸泵裝置被設置在所述至少一個微通道的下游。
[0065]在一些實施方式中，通過抽吸作用將生物液體的流動引入回路中，從而在蓋板和套筒之間產(chǎn)生抽吸效果，從而增加套筒的結(jié)合表面與蓋板的相配合的粘附表面之間的粘附效果，以及也增加兩者之間的液壓密封。
[0066]根據(jù)所述方法的其他方面，在所述第一步驟中，通過壓力裝置，蓋板被壓靠在套筒上從而使得套筒的結(jié)合表面和蓋板的粘附表面粘附，從而確保期望的液壓密封。
[0067]根據(jù)其他的方面，在所述流體流動的第一步驟之前，設置有充裝步驟，在充裝步驟中，生物惰性液體的溶液，通常為生理溶液，經(jīng)所述回路被引入并流經(jīng)灌注腔的微通道以充滿微通道和包圍微通道的區(qū)域。充裝步驟決定了在蓋板和套筒之間形成液體密封包裝，從而在兩者之間產(chǎn)生液壓密封，并且以這樣一種方式確保，之后在生物學流體流經(jīng)微通道時，流體仍然被限制在微槽內(nèi)，而不會有從灌注腔泄露的危險、不會污染其他的微通道或者影響剪切速率測試結(jié)果的可靠性。
[0068]一些實施方式能設置成，生物惰性液體的溶液被容納在可能設置在套筒內(nèi)的至少一個容納元件內(nèi)。
[0069]上述抽吸效果與所獲得的液體封裝、蓋板和套筒之間共面度以及壓力裝置所施加的壓力的組合，能確保適于實施所述分析的良好的液壓密封性，因此實現(xiàn)了分析的高可靠性和再現(xiàn)性。
[0070]本發(fā)明也涉及一種用于診斷血栓性-缺血性和出血性病理的方法，這種診斷方法使用所附權(quán)利要求中所描述的用于分析的儀器和方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0071]本發(fā)明的這些和其他特點，通過作為非限制性例子的下述一些【具體實施方式】的說明，并且參考附圖，將是顯而易見的。
[0072]圖1是用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的儀器的示意圖，所述儀器使用本發(fā)明灌注裝置。
[0073]圖2是圖1的局部的平面示意圖。
[0074]圖3是圖2的部分的主視圖。
[0075]圖4是圖2沿IV-1V線的截面圖。
[0076]圖5圖1的局部截面?zhèn)纫晥D。
[0077]圖6是圖1的局部的放大圖。
[0078]圖7是圖5的局部放大。
[0079]圖8是圖6的局部放大。
[0080]圖9是圖5的平面圖。
[0081]圖10是在三種不同臨床行為下作為時間函數(shù)的覆蓋了微通道的粘附表面的血栓的百分比發(fā)展圖表。
[0082]圖11是圖4的變形的側(cè)視圖。
[0083]圖12是圖2的變形的平面圖。
[0084]圖13是根據(jù)變形的實施方式的灌注裝置的視圖。
[0085]圖14是根據(jù)另一種變形的灌注裝置的立體圖。
[0086]圖15是本發(fā)明灌注裝置的一些實施方式的示意圖。
[0087]圖16和17是本發(fā)明灌注裝置在兩種操作狀態(tài)下的一些實施方式的示意圖。
[0088]圖18、19和20是本發(fā)明灌注裝置在三種操作狀態(tài)下的一些實施方式的示意圖。
[0089]圖21、22和23是本發(fā)明灌注裝置在三種操作狀態(tài)下的一些實施方式的示意圖。
[0090]為了便于理解，在可能的情況下，使用相同的標記數(shù)字以在圖中標示相同的共有元件。

【具體實施方式】
[0091]參考圖1，標記數(shù)字10整體地標示用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的儀器，儀器10包括用于向灌注裝置供給流體的裝置11、壓力裝置14、圖像或視頻的光學獲取裝置15以及用于處理光學獲取裝置15所獲得的圖像的處理單元16，其中灌注裝置包括由套筒36和蓋板或滑板37所界定的灌注腔。
[0092]儀器10可以包括液壓回路13，并且流體供給裝置11與液壓回路13連接，液壓回路13用于將流體輸送至灌注腔12。流體供給裝置11包括多個管19、20、21，例如，在測試血液凝結(jié)的情況下用于引進要被分析的流體的第一管19，與第一容器21聯(lián)結(jié)的第二管20，以及與第二容器23聯(lián)結(jié)的第三管22，第一容器21容納生物惰性液體的溶液，通常為生理溶液，第二容器23容納沖洗溶液。
[0093]要被分析的流體能夠是生物學流體、血液、血液性的流體，而無論它們是動物的或人類的流體，以及所述流體與添加物的混合物，或者是非生物學流體。
[0094]要被分析的流體(例如是血液)例如能夠是抗凝結(jié)的，并且與有助于實施分析的試劑混合，所述試劑例如是標記物，例如熒光探針和/或抗纖維蛋白抗體或可能的與抗凝結(jié)過程相互作用的復合物，例如鈣或類似復合物。
[0095]三個管19、20、22的每一個具有截止閥，例如電子閥25，優(yōu)選地為伺服控制的電子閥，從而選擇性地將要被分析的流體、生理溶液或沖洗溶液引進至灌注腔12。
[0096]第一、第二和第三管19、20、22在分配節(jié)點26處聚合，三向分流器27從分配節(jié)點26處分開(圖2)。
[0097]在其他的實施方式中，可設置有用于同時引入生理溶液和沖洗溶液的單獨管。
[0098]截止閥25選擇流動是否發(fā)生，并且也防止從一個管中正在被引入的流體朝其他兩個管回流。
[0099]每個分流器27具有截止閥31，例如電子閥，其由處理單元16控制以允許血液、生理溶液或沖洗溶液選擇性地流經(jīng)截止閥31。
[0100]特別地，每個截止閥31是夾緊型的，由生物相容性材料制成，并且例如不會引起流經(jīng)截止閥31的流體溫度上升，這種溫度上升可能會使得分析無效。
[0101]分流器27在靠近各自的入口底座32處與灌注腔12連接，這在下文中會描述。
[0102]灌注腔12包括套筒36 (也被稱為底座元件)和滑板37 (也被稱為套筒36的蓋板)，滑板37在使用時被設置成與表面接觸，該表面在下文中被稱為套筒36的結(jié)合表面39。
[0103]套筒36 (圖2-4)的形狀實質(zhì)上為平行六面體，并且在第一側(cè)41具有所述入口底座32，而在與第一側(cè)41相對的第二側(cè)42具有相應的三個出口底座43。
[0104]入口底座32和出口底座43設有內(nèi)螺紋:分流器27和用于排泄流體的管45直接并分別與入口底座32和出口底座43連接。
[0105]入口底座32和出口底座43實質(zhì)上被加工成盲孔，并且具有對接表面33，對接表面33終止于實質(zhì)上垂直于它們的側(cè)面。
[0106]另外，入口底座32和出口底座43內(nèi)側(cè)的螺紋實質(zhì)上沿它們的整個長度延伸，從而當分流器27和排泄管45被連接至入口底座32并且分別連接至出口底座43時，它們的端部對接所述對接表面33，從而防止要被分析的流體的淤塞區(qū)域產(chǎn)生在底座的底部，在該區(qū)域會產(chǎn)生不期望的現(xiàn)象，例如形成凝塊。
[0107]底座32和43的這種特殊構(gòu)造例如確保了灌注腔12和液壓回路13之間的液壓密封，從而在執(zhí)行測試之后獲得最優(yōu)的清潔度，并且防止要被分析的流體接觸例如金屬零件或其他的非生物相容性材料。
[0108]在其他優(yōu)選的實施方式中，分離器27與入口底座32和出口底座43之間的連接通過適當?shù)穆菪蚩酆闲瓦B接器形成。
[0109]通道46被加工的靠近底座32和34(圖4)的對接表面33，每個通道46包括第一節(jié)段47和第二節(jié)段48，第一節(jié)段47實質(zhì)上平行于底座32和43的延伸方向而延伸，而第二節(jié)段48實質(zhì)上垂直于第一節(jié)段47而延伸并且朝具有擴口 49的結(jié)合表面39終結(jié)于上部，擴口 49開口朝外側(cè)。
[0110]通道46能具有任意的截面，并且直徑尺寸約為1mm，只要通道46的尺寸被加工成防止形成流體的不期望的淤塞和聚集，并且同時與入口通道的截面減小相容。特別地，有必要防止流體的流動由于突然的截面減小而被阻塞。
[0111]結(jié)合表面39具有非常嚴格的平面幾何公差，從而有效地與蓋板37配合以獲得期望的液壓密封。
[0112]在一些實施方式中，設置有一個或多個微槽51,微槽51具有微米級的橫向尺寸，微槽51例如被加工在結(jié)合表面39上，其開口在上部并且被構(gòu)造成用于流體通過。
[0113]在本案中，三個周圍封閉的微槽51被加工在結(jié)合表面39的內(nèi)并且與擴口 49相對應，并且每個微槽51分別將其中一個入口底座32與其中一個出口底座43在靠近入口端部51a和出口端部51b處連接。為此，入口底座32被設置在第一側(cè)41上位于與設置在第二側(cè)42上的出口底座43相對的位置。
[0114]蓋板37，被設置成與結(jié)合表面39接觸，關閉微槽51從而界定出各自的封閉的微通道54，要被分析的流體在操作時流經(jīng)微通道54，從而確保灌注腔12的液壓密封。
[0115]在可能的實施例中，微槽51被彼此平行地設置，并且具有相等的長度和寬度，而深度可能不同。
[0116]特別地，微槽51的長度小于套筒36的長度，延伸長度為套筒36本身的期望部分的節(jié)段，從而當蓋板37被放置時，蓋板37直接地并且連續(xù)地與套筒36的結(jié)合表面39配合，從而在所有的周圍輪廓上獲得液壓密封，所述周圍輪廓包圍了加工有微槽51的區(qū)域。
[0117]在一些實施方式中,微槽51具有至少一個直線延伸的主體部分。例如，微槽51能是完全直線的，或者它們能具有一個或多個直線節(jié)段并且可能具有彎曲節(jié)段。微槽51相互平行，或者在其他的實施例中，微槽51的一個或多個彼此交錯和交叉，這取決于要模擬的現(xiàn)象的類型。
[0118]單個微槽51的幾何尺寸以及它們在灌注腔12內(nèi)形成的模式取決于要模擬的現(xiàn)象的類型和要實施的測試的類型。
[0119]微槽51具有微米級的特征尺寸，例如深度和寬度彼此不同，并且尺寸在約100微米至約2000微米之間變化。
[0120]三個微槽51的橫截面的形狀優(yōu)選地為矩形或正方形，以便于優(yōu)化通過光學獲取裝置15的圖像獲取，并且微槽51的橫截面的形狀與用于引進要被分析的流體的壓力一起界定出微槽51內(nèi)的流體的流動速率。
[0121]優(yōu)選地，微槽51的側(cè)壁實質(zhì)上彼此平行地延伸，并且與結(jié)合表面39正交，以便于防止圖像獲取過程中的反射現(xiàn)象。
[0122]另外，微槽51的橫截面沿整個的延伸方向具有實質(zhì)上不變的尺寸，以保持流體流動處于層流狀態(tài)并且防止湍流現(xiàn)象，這種湍流現(xiàn)象能引起血栓的形成并且因此導致測試無效。蓋板37實質(zhì)上由薄板構(gòu)成,其厚度例如包括0.1mm至4mm,優(yōu)選地為0.1mm至2mm,并且在任何情況下與光學獲取裝置15的景深(field depth)程度相容。例如，蓋板37能由滑板型的或類似的或可比的元件形成。
[0123]蓋板37具有第一面52或粘附表面以及與第一面52相對的第二面53,在使用時，第一面52與結(jié)合表面39接觸。
[0124]第一面52以及結(jié)合表面39具有非常嚴格的平面幾何公差，從而在使用時使得蓋板37與其粘合。
[0125]另外，為了防止獲取圖像的過程中反射的問題，第一面52和第二面53被加工成實質(zhì)上彼此共面的。
[0126]為了在獲取圖像過程中不產(chǎn)生光變形效應和/或噪音，套筒36和蓋板37由高度透明的材料制成并且所述材料在使用分析條件時自體熒光度較低。
[0127]用于制成套筒36和蓋板或滑板37的材料選自具有高光度或類似性質(zhì)的玻璃、COC (環(huán)烯烴類共聚物)、COP (環(huán)烯烴類聚合物)、聚碳酸酯。
[0128]在一個實施方式中，以聚碳酸酯塊為原料來獲得套筒36，并且借助于隨后的工序通過移除材料，來加工入口底座32和出口底座43、通道46和微槽51。相比其他類型的工序，移除材料能容易地獲得表面的平面度和共面度、微槽51的表面之間的平行度等期望特性，并且能獲得用于精確分析測試結(jié)果的期望光學特性。更具體地，移除材料例如不會改變材料的光學特性。
[0129]液壓回路13被設置在灌注腔12的下游，其包括至少一個的適于將流體抽吸經(jīng)過灌注腔12的抽吸泵裝置55以及適于在執(zhí)行測試之后容納所處理的流體的排泄罐56。
[0130]特別地，抽吸泵裝置55施加下壓作用，這種下壓作用從分流器27抽吸流體，并且用確定的和可控的壓力使得流體經(jīng)過微槽54。抽吸泵裝置55不僅確保要被分析的流體的流動，而且在蓋板37上施加抽吸作用，這種抽吸作用能將蓋板37粘附至套筒36。
[0131]通過壓力裝置14施加進一步的壓力作用，這種壓力作用用于將蓋板37在壓力下與套筒36的結(jié)合表面39接觸，并且因此牢固地確保灌注腔12的液壓密封。
[0132]在一些實施方式中，通過抽吸泵裝置55所施加的下壓作用足以適當?shù)貙⑸w板37粘附至套筒36，并且因此上不需使用壓力裝置14。
[0133]壓力裝置14(圖5至9)包括支撐件或套筒承載元件59、彈性元件60、以及覆蓋元件62，其中彈性元件60被設置在套筒承載元件59的底部，并且在使用時套筒36被設置在彈性元件60上，而覆蓋元件62在使用時被設置成與蓋板37接觸。
[0134]覆蓋元件62包括驅(qū)動裝置(圖中未示)，驅(qū)動裝置用于在蓋板37上施加壓力，并且保持蓋板37粘附在套筒36的結(jié)合表面39上。
[0135]由于驅(qū)動裝置的作用，彈性元件60能夠補償套筒36的可能的不同傾斜度，從而在各個粘附表面之間獲得期望的平行度。
[0136]覆蓋元件62 (圖9)能由金屬或塑料材料制成，這種材料是輻射不能穿透的，并且覆蓋元件62具有孔徑63，孔徑63允許發(fā)光輻射、可見光和/或熒光通過，從而探測來自灌注腔12的圖像。
[0137]特別地，圖像實質(zhì)上是在直線節(jié)段獲得的，也即，流體流動不是湍流的區(qū)域，例如靠近流體從微通道54流入或流出的擴口 49。
[0138]光學獲取裝置15能是與光學顯微模塊連接的照相機或視頻攝像機。
[0139]光學獲取裝置15例如能是用于分析落射熒光的儀器，以照亮用適當?shù)恼掣街良毎掣交椎臒晒馓结標鶚擞浀难“搴屠w維蛋白，或者是用于其他類型的基于不同生物標記物的測試的儀器。
[0140]光學獲取裝置15能包括光學模塊65，光學模塊65用于探測粘附在細胞粘附基底上的血栓的圖像，在本案中光學模塊65能夠沿導軌66(圖5和6)滑動以移動靠近其中一個微槽54并且獲取圖像。
[0141]光學模塊65包括水銀、氙氣或led燈類型的光輻射源。
[0142]在一些優(yōu)選的實施方式中,光學模塊65包括閃光類型的Led燈，當圖像被獲取時，這種燈被選擇性地提供以僅在確定的時刻發(fā)射光輻射。這樣，發(fā)光所產(chǎn)生的熱能被相當?shù)販p小，并且同時，激活和凝結(jié)血液的風險被降低。
[0143]更加具體地，光學模塊65適于獲取一序列的圖像，優(yōu)選地以25 - 30幀/秒的高頻率獲取一系列的圖像，或者獲取視頻影像，這樣就能分析血栓或出血形成的動力學過程。
[0144]處理單元16適于處理由光學模塊65所獲得的圖像或影像以確定測試的演變。
[0145]本發(fā)明儀器10優(yōu)選地能包括將灌注腔12保持在期望的溫度下的恒溫裝置，優(yōu)選地保持在生理溫度下，對于人體，該生理溫度為約37°C。
[0146]下文中將描述使用上文所述的儀器10分析血栓性-缺血性和出血性病理的方法。
[0147]所述方法包括至少一個這樣的步驟，在該步驟中從病人身上獲取血液性流體的樣本，并且根據(jù)所要獲取的測試不同而選用不同的方法適當?shù)仡A備所述樣本。
[0148]更具體地，需要至少一份的靜脈血液樣本，血液樣本被正確地處理，也即沒有血液性的傾析、沒有破壞靜脈或類似物，將血液臨時保存在含有抗凝結(jié)物質(zhì)(例如肝磷月旨、檸檬酸鹽或類似物)并且添加有熒光物質(zhì)(例如奎納克林、抗纖維蛋白植物赤蘚酸(phytoerythinate)抗體)和其他生物標記物或上述生物標記物(取決于測試的類型)的試管中。
[0149]儀器10為圖1所示的構(gòu)造，也即，在灌注腔12被設置在套筒承載元件59上的情況下，壓力裝置14將蓋板37在壓力下與套筒36和分流器27接觸，并且排泄管45分別在入口底座32和出口底座34處與套筒36連接。
[0150]蓋板37以及可能的情況下也有結(jié)合表面39或微槽51內(nèi)襯有(line with)膠原物質(zhì)或者細胞粘附物質(zhì)，這些物質(zhì)完全類似于損壞的血管中通常存在的物質(zhì)。血液和細胞粘附物質(zhì)之間的接觸會引起血栓的形成和穩(wěn)定。所使用的細胞粘附物質(zhì)例如能是歐洲專利申請06819957.9中所引用的物質(zhì)，該專利申請以引用的方式整體加入本文。
[0151]在這種情況下，設置有灌注腔12的準備步驟，也被稱為充裝(priming)步驟，在該步驟中，容納在第一容器21內(nèi)的生理溶液被使用抽吸泵裝置55抽吸經(jīng)過通道46從而通過毛細管作用填充微槽54，并且部分地充滿包圍微槽54的區(qū)域。
[0152]由于泵吸裝置55的抽吸作用效果和壓力裝置14的驅(qū)動裝置的作用效果，這兩個效果都能確保將蓋板37粘附至結(jié)合表面39，生理鹽水會在蓋板37的第一面52與套筒36的結(jié)合表面39之間產(chǎn)生液體封裝效果，這種流體封裝效果能確保液壓密封并且防止其中一個微通道54和另一個微通道之間的血液性污染。
[0153]隨后設置了第二步驟，第二步驟用于通過第一管19將容納在試管中的流體引至灌注腔12內(nèi)。
[0154]流體通過泵吸裝置55被抽吸，并且流體流經(jīng)微通道54，從而進入并接觸微通道54中已經(jīng)存在的細胞粘附物質(zhì)。
[0155]—旦血小板聚集開始，當血液開始接觸細胞粘附物質(zhì)并且血小板被激活并且開始聚集，則開始獲取圖像的步驟，其中光學模塊65實時地獲取影像和/或一系列的圖像，這些影像和/或圖像允許通過處理單元16分析所述進程演變中血栓的形成動力學過程。
[0156]更具體地，被引入流體內(nèi)的熒光物質(zhì)使用上述燈而被照亮，從而供應由光學模塊65適當?shù)厥占膱D像。
[0157]血栓的形成測試能夠在可見光和熒光下實施。但是，適當?shù)匦薷墓鈱W模塊65，灌注腔12本身也能用于不同的測試，這些不同的測試使用與現(xiàn)有光波不同的波長來照明。也可在多個波長上實施同時的信號分析。
[0158]隨后的處理步驟規(guī)定，處理單元16通過專用的軟件動態(tài)地評估長時間的血小板聚集過程和凝結(jié)過程的進展，從而確定兩個初步曲線，這兩個曲線代表了由血栓所覆蓋的微通道54的區(qū)域百分比以及基于獲取時間的血栓尺寸。
[0159]特別地，比較所述顯示了由血栓所覆蓋的區(qū)域的曲線是必要的，目的是給定相同的覆蓋區(qū)域，辨別出大量的小尺寸血栓的存在或少量的大尺寸血栓的存在，這會給出不同的臨床信息。
[0160]處理單元16提供一系列的作為時間函數(shù)的凝結(jié)過程進展的數(shù)據(jù)、信息和/或圖像。
[0161]僅作為例子，圖10顯示的圖表顯示了三種不同臨床行為下作為時間函數(shù)的微通道的粘附表面的血小板聚集的覆蓋百分比的變化。
[0162]特定地，字母A所標記的曲線具有基本上直線的變化，并且顯示出病人具有正常的數(shù)值；曲線B具有基本上指數(shù)型的變化，并且顯示出病人具有“血栓性”病理的傾向，而曲線C具有基本上對數(shù)型的變化，并且顯示出病人具有“出血性”病理的傾向。
[0163]顯然地，對本文中所描述的用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的儀器的修改和/或增加零件，并不會超出本發(fā)明的領域和范圍。
[0164]例如，圖11顯示了灌注腔12，特別是套筒136的另一實施方式，套筒136實質(zhì)上類似于前述套筒(參考套筒36)，并且套筒136也包括混合罐169和抽吸泵裝置155，混合罐169被設置在沿通道46的中間位置，直接與微槽51的入口端51a連接，抽吸泵裝置155被集成在套筒136內(nèi)并且與其他的通道46直接連接。
[0165]混合罐169形成了更寬截面的通道46，并且因此在要被分析的流體中產(chǎn)生湍流，要被分析的流體允許混入添加物，添加物通過管170而被加入。管170能夠通過類似于用于入口底座32的連接方式而被連接至外側(cè)，或者具有瓶塞，瓶塞能夠通過注射器而被穿孔，而使用注射器將所述添加物引入。所添加的添加物能夠是生物標記物、抗凝結(jié)物質(zhì)(例如ACD)或者鈣溶液，這些添加物能激活要被分析的流體中的酶促反應。
[0166]在另一通道46上，不是設置出口底座43，而是被分析和流經(jīng)微通道或微通道54的流體保持在抽吸泵裝置155內(nèi)。更具體地,抽吸泵裝置155包括容納元件,容納元件例如為液壓套管(jacket) 171，柱塞172被加工成在液壓套管171內(nèi)滑動，優(yōu)選地通過適當?shù)尿?qū)動裝置(圖中未示)選擇性地滑動。
[0167]通過驅(qū)動柱塞172，在微通道或微通道54內(nèi)產(chǎn)生低壓，并且從入口底座32抽吸流體會在套筒36，136的結(jié)合表面39與滑板37的第一面52之間產(chǎn)生抽吸效果，從而確保液壓密封并且防止操作者與被分析的流體之間的任何接觸。
[0168]在其他的實施方式中(圖12)，不是設置用于混合流體和添加物的罐169，而是套筒136具有另一輔助管175，輔助管175在靠近要被分析的流體的引入通道46的第一節(jié)段47處連接于匯合點176。因此上，可通過輔助管175引入所述添加物。
[0169]在灌注腔12的另一簡化的實施方式中(圖13)，可以設置成，微槽51被加工成縱向穿過其整個結(jié)合表面39，并且入口端51a和出口端51b在靠近套筒36的側(cè)部41和42處終止并開口朝外。適當?shù)臄U口或外殼底座(被加工的靠近入口端51a和出口端51b)能將管連接以引入/排泄所述流體。
[0170]在其他的實施方式中，不是使用壓力裝置14來將滑板37與套筒36，136彼此粘附，而是設置成，壓力裝置被內(nèi)置在兩者之間，壓力裝置會在所述兩個部件之間施加壓縮作用，同時確保液壓密封。在特定的實施方式中(圖14)，可以設置成，壓力裝置包括磁體68，磁體68優(yōu)選地在靠近套筒36，136和滑板37的轉(zhuǎn)交處被結(jié)合，并且彼此之間被設置在匹配位置，從而在套筒36，136和滑板37之間施加吸力。
[0171]優(yōu)選地，將參考圖11所描述的實施方式和參考圖14所描述的實施方式組合，從而制成預先封裝的套件以備使用，并且為免洗的套件。特別地，套筒136的結(jié)合表面39和滑板37的第一面52被適當?shù)仡A處理從而使得它們具有親水性，在結(jié)合表面39上放置有用于要被實施的分析的反應性基質(zhì)(例如細胞粘附劑)，以便于模擬被損壞的血管表面，并且通過磁體68，可將套筒136和滑板37結(jié)合從而構(gòu)成灌注腔12以備使用。因此獲得的灌注腔12能被適當?shù)胤庋b在可控的環(huán)境中從而使其在需要時可使用，而無需另外的準備操作。
[0172]在使用之后，灌注腔12能被適當?shù)靥幚?，而不需沖洗或清潔，并且因此防止操作者接觸被處理的流體。實際上，被分析的流體仍然被封閉在抽吸泵裝置155的容納元件171內(nèi)。
[0173]圖15-23用于描述多個用于分析血栓性-缺血性和出血性病理的儀器的實施方式，這些實施方式與已描述的實施方式是可組合的，儀器10包括本文所述的灌注腔12，灌注腔12由與蓋板37結(jié)合的套筒236界定出。儀器10的一些實施方式包括類似于上述套筒的套筒236、抽吸泵裝置191和選擇閥194，套筒236包括集成在單一體內(nèi)的多個容納元件或罐182，184，186，188、可能的殼體189，可能的殼體189用于與光學獲取裝置15配合的可能的光波導向裝置190，抽吸泵裝置191包括柱塞192，例如注射泵的柱塞，柱塞能夠滑動插入其中一個容納元件182，184，186，188中。
[0174]例如，容納元件182，184，186，188以及用于可能的光波導向裝置190的可能的殼體189能夠借助于銑削或類似工序通過移除材料或者直接通過模鑄套筒236來獲得。
[0175]優(yōu)選地，套筒236和結(jié)合在一起的滑板37構(gòu)成灌注裝置180，灌注裝置180構(gòu)成了完全是免洗的診斷套件。實際上，所有接觸生物學流體(特別是血液)的元件被集成在灌注裝置180內(nèi)，并且因此上，它是一個成品的免洗元件，無需衛(wèi)生設備介入裝置的液壓-機械回路的零件。
[0176]套筒236與滑板37結(jié)合，如上所述的，結(jié)合方式以一種基本上與圖1，5-8, 13和14所述的構(gòu)造倒轉(zhuǎn)的構(gòu)造結(jié)合，也即，光學獲取裝置15與光波導向裝置190平齊并且被設置在灌注裝置180下方。
[0177]通常，灌注裝置180包括:
-多個內(nèi)部容納元件或罐182，184，186，188，用于存儲要被分析的液體以及必要的例如用于充裝和/或沖洗的輔助流體；
-選擇閥194，用于選擇要通過灌注腔12的液體，灌注腔12由套筒236和滑板37界定出，選擇閥194優(yōu)選地與能實現(xiàn)線性或圓形運動或兩者組合的電機195連接；
-可能的光波導向裝置190，用于照亮灌注腔12 ；
-柱塞192，用于沿灌注腔12產(chǎn)生液體流動，優(yōu)選地與能實現(xiàn)線性或圓形運動或兩者組合的電機193連接。
[0178]優(yōu)選地，灌注裝置180能容易地與驅(qū)動選擇閥194和柱塞192的每個電機193和195的驅(qū)動桿連接和斷開，從而能在上述免洗裝置的光照下快速和安全地進行替換。
[0179]由套筒236和滑板37所形成的灌注裝置180能具有多個容納元件182，184，186，188，例如包括I至5個，根據(jù)所需要的功能不同，容納元件能進入或離開灌注腔12。容納元件182，184，186，188能容納要被分析的流體(例如血液或其他生物液體)、其他已被分析的流體(例如血液或其他生物液體)、要被混入樣本的試劑、用于充裝或用于要實施的測試或用于沖洗的緩沖溶液。具有多個(例如2個，3個，4個，5個或甚至多于5個)的容納元件182，184，186，188的灌注裝置能用大量的試劑或輔助流體(例如用于灌注和/或沖洗)實現(xiàn)不同的測試配置。
[0180]容納元件182，184，186，188具有通道，通道能選擇性地與一個或更多的微通道54連接。例如，也可設置成，多個容納元件182，184，186在出口處與一個或多個液壓進口連接或與一個或多個微通道54的連接件連接，并且例如一個容納元件188在入口處與一個或多個微通道54的出口連接。
[0181]特別地，選擇閥194能選擇哪一個容納元件182，184，186，188必須在每種場合下都流體地與灌注腔12連接，特別是與一個或多個微通道54連接。選擇閥194能由線性運動或旋轉(zhuǎn)運動而被驅(qū)動。
[0182]正如我們所說的，套筒236的其中一個容納元件182，184，186，188包括柱塞192，柱塞192在容納元件182，184，186，188內(nèi)滑動，這樣能通過移動柱塞192產(chǎn)生已知的和持續(xù)的流體流動。用于容納柱塞192的容納元件(例如用標記數(shù)字188所標記的)同時能作為已被分析的液體的儲蓄體。
[0183]正如我們所說的，柱塞192能與電機193連接，特別地與相應的驅(qū)動桿連接，從而實現(xiàn)線性的或旋轉(zhuǎn)的運動。線性運動實際上模仿注射筒，而旋轉(zhuǎn)運動要求罐(例如罐188)的內(nèi)側(cè)和柱塞192設有螺紋。
[0184]在某些實施方式中，在需要的情況下，光波導向裝置190允許光基本上無光學像差地到達靠近灌注腔12的區(qū)域，特別地在進行測試的情況下，到達靠近微通道或微通道54的區(qū)域，并且光波導向裝置190允許實施這樣的操作，在這種操作中需要可見光范圍內(nèi)的光照，例如對測試微槽的第一聚焦。
[0185]圖15用于描述一些實施方式,這些實施方式能與本文中所有的實施方式組合,在這些實施方式中灌注裝置180包括套筒236，套筒236例如包括三個容納元件182，184，188，其中第一容納元件182用于容納要被分析的流體，第二容納元件184用于輔助流體，而第三容納兀件188用于容納柱塞192,柱塞192位于一個或多個微通道54的下游,并且殼體189也用于光波導向裝置190。套筒236還包括選擇閥194，選擇閥194例如由移動阻塞桿197形成，移動阻塞桿197在加工在套筒236內(nèi)的通道199內(nèi)滑動。移動阻塞桿197能通過適當?shù)木€性或旋轉(zhuǎn)電機被線性地或旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且與相應的驅(qū)動桿結(jié)合，其中移動阻塞桿197能夠被加工成具有橫向通道197a。通道199典型地位于容納元件182，184，186，188的下方，橫向于容納元件延伸的縱軸，從而影響每個容納元件的出口。例如，通道199能夠借助于銑削或類似的移除材料的工藝，或者直接通過模鑄套筒236而獲得。
[0186]柱塞192例如通過板192a和移動桿192b形成，板192a的尺寸和形狀與第三容納元件188的橫截面的尺寸和形狀相匹配，移動桿192b能通過適當?shù)木€性或旋轉(zhuǎn)電機193而被線性地或旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。
[0187]圖16和17用于描述具有三個容納元件的灌注裝置180在兩種操作狀況下的實施方式，這些實施方式能與本文所述的所有實施方式組合。在第一操作狀況下(例如圖16)，選擇閥194被線性地驅(qū)動并且將第一容納元件182與灌注腔12的微通道或微通道54連通，而在第二操作狀況下(例如圖17)，選擇閥194被線性地驅(qū)動并且將第二容納元件184和灌注腔12的微通道或微通道54連通，從而用于輔助流體的通過，所述輔助流體例如用于充裝和/或沖洗。
[0188]在用圖16和17所描述的一些實施方式中，微通道54或每個微通道54具有入口54a和出口 54b。選擇閥194被構(gòu)造以選擇性地將容納元件182，184的其中一個出口與微通道54的入口 54a流體連通。
[0189]圖18、19和20用于描述具有四個容納元件的灌注裝置180在三種操作狀況下的實施方式，這些實施方式能與本文所述的所有實施方式組合。在第一操作狀況下(例如圖18)，選擇閥194被線性地驅(qū)動并且將第一容納元件182與灌注腔12的微通道或微通道54連通；在第二操作狀況下(例如圖19)，選擇閥194被線性驅(qū)動并且將第二容納元件184和灌注腔12的微通道或微通道54連通，從而用于第一輔助流體、試劑或添加物的通過；在第三操作狀況下(例如圖20)，選擇閥194被線性驅(qū)動并將第四容納元件186與灌注腔12的微通道或微通道54連通，從而用于第二輔助液體、試劑或添加劑的通過。
[0190]在使用圖18、19和20所描述的實施方式中，在微通道54或?qū)τ诿總€微通道54，設置有兩個液壓入口或連接點，分別用54a和54c標示,兩個液壓入口包括用于流體(例如血液)的入口和用于其中一種輔助流體(例如充裝)的入口。選擇閥194被構(gòu)造以選擇性地將容納元件182，184的其中一個出口與入口 54a和54c的其中一個或另一個流體連通。
[0191]圖21、22和23用于描述灌注裝置180的實施方式，這些實施方式與使用圖18、19和20所描述的實施方式類似，并且這些實施方式能與本文所述的所有實施方式組合，但是，其中選擇閥194被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動從而選擇性地將容納元件182，184，186，188的其中一個與灌注腔12的微通道或微通道54流體連通。另外，參考圖21、22和23，例如微通道54僅設置有一個入口 54a和一個出口 54b，如圖16和17。
【權(quán)利要求】
1.用于動態(tài)分析血栓性-缺血性和出血性病理的灌注裝置，包括灌注腔(12)，所述灌注腔(12)具有至少一個微通道(54)，所述至少一個微通道(54)被構(gòu)造以與要被分析的流體的供給回路(13)連接，在所述至少一個微通道(54)內(nèi)存在反應性基質(zhì)，反應性基質(zhì)適于模擬損壞的血管表面并且重現(xiàn)止血現(xiàn)象和過程，所述灌注腔(12)由允許在熒光和/或可見光下光學獲取所述至少一個微通道(54)內(nèi)的流體流動的圖像或視頻的材料制成，其特征在于，所述灌注腔(12)由與蓋板(37)結(jié)合的套筒(36，136，236)界定出，在所述套筒(36，136，236)和所述蓋板(37)之間，設置有微米級尺寸的至少一個微槽(51)，所述至少一個微槽(51)被加工成開口在所述套筒(36，136，236)和所述蓋板(37)的至少其中之一上，從而界定出所述至少一個微通道(54)； 其中，所述套筒(36，136，236)包括與套筒集成為一體的: -多個容納元件(171; 182; 184，186，188)，所述多個容納元件(171; 182; 184，186，188)與所述至少一個微通道(54)連接并且被構(gòu)造以容納要被分析的生物學流體和/或一種或多種輔助流體； -選擇閥(194)，所述選擇閥(194)被構(gòu)造以選擇性地將一個或其他的容納元件(171;182; 184，186，188)與所述至少一個微通道(54)流體連通； -抽吸泵裝置(155，191)，所述抽吸泵裝置(155，191)被設置在所述至少一個微通道(54)的下游并且被構(gòu)造以在可控的和選擇性地可變的流體動力條件下經(jīng)所述至少一個微通道(54)抽吸流體流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述套筒(36，136，236)包括被集成為一體的光波導向裝置(190)，所述光波導向裝置(190)被構(gòu)造以被定位成朝向所述至少一個微通道(54)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述至少一個微槽(51)具有主體上直線的延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述套筒(36，136，236)具有至少一個結(jié)合表面(39)，在使用時，所述蓋板(37)的相配合的粘附表面(52)適于被設置在所述結(jié)合表面(39)上，其中所述至少一個微槽(51)被加工在所述套筒(36，136，236)的所述表面(39)上或被加工在所述相配合的粘附表面(52)上，并且具有用于流體連接至所述供給回路(13)的兩端，所述兩端分別為入口端(51a)和出口端(51b)，其中所述粘附表面(52)和/或所述套筒(36，136，236)的所述表面(39)被構(gòu)造以封閉所述至少一個微槽(51)并限定出所述微通道(54)的邊界。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述微槽(51)被加工在所述套筒(36，136，236)的所述表面(39)上，并且所述蓋板(37)的所述粘附表面(52)封閉所述微槽(51)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述兩個入口端(51a)和出口端(51b)通過各自的通道(46)與所述供給回路(13)流體連接，所述通道(46)被加工成至少橫向經(jīng)過所述套筒(36，136，236)的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，直接與所述入口端(51a)連接的所述通道(46)與加工在所述套筒(36，136，236)內(nèi)的輔助管(170; 175)聯(lián)合，所述輔助管(170;175)用于將添加物引入要被分析的流體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，直接與所述入口端(51a)連接的所述通道(46)具有至少一個混合罐(169)，所述至少一個混合罐(169)用于將所述要被分析的流體與所述添加物混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8的任一項所述的裝置，其特征在于，所述微槽(51)由實質(zhì)上垂直于和平行于所述套筒(36，136，236)的所述表面(39)而延伸的壁界定出。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9的任一項所述的裝置，其特征在于，所述套筒(36，136，236)的所述表面(39)和所述蓋板(37)的所述粘附表面(52)彼此實質(zhì)上共面。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10的任一項所述的裝置，其特征在于，所述套筒(36，136，236)具有至少部分地被集成為一體的所述抽吸泵裝置(155，191)，所述抽吸泵裝置(155，191)被設置在所述至少一個微通道(54)的下游，并且所述套筒(36，136，236)包括至少一個容納元件(171，188)和抽吸元件(172，192)，所述至少一個容納元件(171，188)用于要被分析的流體，所述抽吸元件(172，192)適于抽吸所述流體從而使得所述流體經(jīng)過所述微通道(54)，并且保持所述套筒(36，136，236)的表面(39)和所述蓋板(37)的所述粘附表面(52)彼此粘附。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至11的任一項所述的裝置，其特征在于，所述灌注裝置包括集成的壓力裝置(68)，所述壓力裝置￠8)適于將所述套筒(36，136，236)的表面(39)與所述蓋板(37)的粘附表面(52)接觸。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求的任一項所述的裝置，其特征在于，所述抽吸泵裝置(191)包括抽吸柱塞(192)，所述抽吸柱塞(192)被設置成在所述容納元件(171; 182，184，186，188)的其中一個容納元件(188)內(nèi)滑動。
14.用于動態(tài)分析血栓性-缺血性和出血性病理的儀器,包括: -回路(13)，流體能夠在所述回路(13)中流動，所述流體例如是血液、血液性或生物學流體，而無論它們是動物流體或人類流體以及所述流體與添加物的混合物； -前述權(quán)利要求的任一項所述的灌注裝置，所述灌注裝置與所述回路(13)連接； -可能的抽吸泵裝置(55，155，191)，所述抽吸泵裝置(55，155，191)適于在可控的和選擇性可變的流體動力條件下經(jīng)所述回路(13)和所述灌注裝置移動所述流體； -圖像或視頻的光學獲取裝置(15)以及電子處理裝置(16)，光學獲取裝置(15)以及電子處理裝置(16)適于實時地獲取并處理來自所述灌注裝置的流體的圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的儀器，其特征在于，所述可能的抽吸泵裝置(55，155，191)被設置在所述灌注裝置的灌注腔(12)的下游，并且適于抽吸所述流體從而使得所述流體流經(jīng)所述微通道(54)，并且適于保持所述套筒(36，136，236)的表面(39)和所述蓋板(37)的粘附表面(52)彼此粘附。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的儀器，其特征在于，所述儀器包括壓力裝置(14;68)，所述壓力裝置(14; 68)適于將所述套筒(36，136，236)的表面(39)與所述蓋板(37)的粘附表面(52)接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的儀器，其特征在于，所述壓力裝置(14)包括支撐元件(59)和覆蓋元件(62)，所述支撐元件(59)與彈性元件￠0)聯(lián)合并且被構(gòu)造以容納所述灌注腔(12)，所述覆蓋元件￠2)被構(gòu)造以分別將所述蓋板(37)壓靠在所述支撐元件(59)上并且將所述支撐元件(59)壓靠在所述彈性元件￠0)上。
18.用于動態(tài)分析血栓性-缺血性和出血性病理的方法，包括: 第一步驟，在所述第一步驟中，流體在可控的和可變的流體動力條件下通過抽吸泵裝置(55; 155; 191)流經(jīng)回路(13)，所述流體例如是生物學流體或非生物學流體，生物學流體例如為血液或其他血液性流體，而無論它們是動物或人類流體以及所述流體與添加物的混合物，所述流體流經(jīng)灌注腔(12)的至少一個微通道(54)，在所述灌注腔(12)內(nèi)具有用于實施所述分析的反應性基質(zhì)，例如細胞粘附基質(zhì)，從而模擬被損壞的血管表面以及重現(xiàn)止血現(xiàn)象和過程，以及 至少一個第二步驟，第二步驟用于光學獲取和處理圖像或視頻，所述圖像或視頻是通過圖像或視頻的光學獲取裝置(15)從所述至少一個微通道(54)獲取的，并且通過電子處理裝置(16)而被處理，并且其中所述灌注腔(12)由允許在熒光和/或可見光下通過圖像或視頻的光學獲取裝置(15)光學獲取所述至少一個微通道(54)內(nèi)的流體流動的圖像或視頻的材料制成， 其特征在于，在所述第一步驟中，所述流體被引入至所述灌注腔(12)內(nèi)，所述灌注腔(12)由與蓋板(37)結(jié)合的至少一個套筒(36)界定出，在所述套筒(36)和所述蓋板(37)之間，設置有至少一個微槽(51)以界定出所述至少一個微通道(54)，所述微槽(51)被加工成開口在所述套筒(36，136，236)和所述蓋板(37)的至少其中之一上，所述微槽的期望深度為微米級尺寸，其中，所述套筒(36，136，236)包括與所述套筒集成為一體的: -多個容納元件(171; 182; 184，186，188)，所述多個容納元件(171; 182; 184，186，188)與所述至少一個微通道(54)連接并且被構(gòu)造以容納要被分析的生物學流體和/或一種或多種輔助流體； -選擇閥(194)，所述選擇閥(194)被構(gòu)造以選擇性地將一個或其他的容納元件(171;182; 184，186，188)與所述至少一個微通道(54)流體連通； -抽吸泵裝置(155，191)，所述抽吸泵裝置(155，191)被設置在所述至少一個微通道(54)的下游。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，借助于所述抽吸泵裝置(55;155，191)通過抽吸作用將流體流動引入并移經(jīng)所述至少一個微通道(54)，所述抽吸泵裝置(55; 155，191)也用于保持所述套筒(36，136，236)的表面(39)和所述蓋板(37)的粘附表面(52)彼此粘附。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在所述第一步驟中，通過壓力裝置(14;68)，所述蓋板(37)被壓靠在所述套筒(36，136，236)上從而使得所述套筒(36，136，236)的表面(39)和所述蓋板(37)的粘附表面(52)粘附。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20的任一項所述的方法，其特征在于，在所述流體流動的第一步驟之前，設置有充裝步驟，在充裝步驟中，生物惰性液體的溶液，通常為生理溶液，經(jīng)所述回路被引入并流經(jīng)所述灌注腔(12)的所述微通道(54)以充滿所述微通道(54)和包圍所述微通道(54)的區(qū)域。
【文檔編號】C12Q1/56GK104220171SQ201380020757
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月21日
【發(fā)明者】伊拉莉亞·塞爾米, 馬里奧·馬祖加多 申請人:賽蒂奇道蒂奇公司