TR201908449A2 - Kendinden enerjili tek kullanımlık protrombin zamanı (pt) ölçüm cihazı. - Google Patents

Abstract

Buluş; taşınabilir, hafif, düşük maliyetli, kendinden enerjili tek kullanımlık protrombin zamanı (PT) ölçüm cihazı ile ilgilidir. Buluş konusu cihaz, dört polimer tabaka, bir cam lamel ve pim ihtiva eden bir efervesan pompa, iki giriş ve bir çıkışa sahip iki kanallı bir test kartuşu, borular ve ızgara içermektedir. Efervesan pompa pimi tetiklendiğinde efervesan pompa içerisinde asit-baz reaksiyonu gerçekleşerek karbondioksit açığa çıkmakta, açığa çıkan gazın itici gücü ile test kartuşunun iki ayrı giriş odasına yerleştirilen liyofilize reaktif ile karıştırılmış kan örneği ve renkli suyun serpantin kanallarda akışı sağlanmaktadır. Bir süre sonra kan pıhtılaşarak akışı durmakta ve kanın aldığı mesafe ızgara kullanılarak cihazdan veya akış sırasında kaydedilen videodan çıplak gözle ölçülmektedir. Buluşa konu PT ölçüm cihazının kullanımı kolay olup, hızlı ölçüm alınabilmekte ve hem laboratuvar hem de evde kullanım için düşük hacimli kandan PT ölçümü için kullanılabilmektedir.

Description

TARIFNAME KENDINDEN ENERJILI TEK KULLANIMLIK PROTROMBIN ZAMANI (PT) ÖLÇÜM CIHAZI Teknik Alan Bulus; tasinabilir, hafif, düsük maliyetli, kendinden enerjili tek kullanimlik protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi ile ilgilidir. Bu cihaz ile kan pihtilasma süresi ölçümü etkin ve güvenilir bir sekilde saglanmaktadir. Bulus konusu cihaz, dört adet polimer tabaka, bir cam Iamel ve pim ihtiva eden bir efervesan pompa, iki giris odasi ve bir çikis odasina sahip iki kanalli bir test kartusu, iki adet boru ve ölçüm çizelgesi içermektedir. Bulusa konu PT ölçüm cihazinin kullanimi kolay olup, herhangi bir harici makineye ihtiyaç duymadan hizli ölçüm alinabilmekte ve hem laboratuvar hem de evde kullanimiçin düsük hacimli kandan PT ölçümü için kullanilabilmektedir.

Teknigin Bilinen Durumu Kan pihtilasmasi (koagülasyon); kanamayi önlemek için çapraz bagli fibrin aglarinin olusumu için çok sayida plazma proteinlerinin, hücrelerin ve pihtilasma faktörlerinin etkilesimini gerektiren dinamik bir hematolojik aktivitedir. Koagülasyon faktörlerinin sirayla aktivasyonu sonucu fibrinojenin fibrine dönüsmesi ve takiben fibrinin polimerizasyonu ile bir fibrin tikacinin olusmasi sürecine koagülasyon (pihtilasma) kaskadi denilmektedir. Koagülasyon kaskadi, doku faktörlerinin aktivasyonu ile dissal ya da yüzey fakörlerinin aktivasyonuyla içsel yollarla tetiklenir ve nihayetinde fibrinojenlerden stabil fibrin ipliklerinin olustugu ortak bir yola çikar. Bu proteinler dolasimda inaktif öncüller (zimojenler) olarak dolasir. Gereginde proteazlar tarafindan parçalanarak aktif hale getirilirler. Bir koagülasyon faktörü bir sonraki faktörü bölerek aktive eder ve fibrinojen fibrine yikilana kadar bu reaksiyon tekrarlanir. Her aktif enzim bir sonraki faktörün birden çok molekülünü aktiflestirdiginden aktive olmus faktör moleküllerinin sayisi bir anda geometrik olarak artar.

Protrombin zamani (PT) testi; pihtilasma kaskadinin dis ve ortak yollarinin degerlendirilmesi için kliniklerde siklikla yapilmaktadir. Bu parametrenin hassas ve periyodik ölçümü; K vitamini antagonisti Coumadin® gibi kan inceltici ilaçlarla pihtilasma durumunun düzenlenmesi için ameliyat öncesi, ameliyat sonrasi izleme ve antikoagülan tedavi gören hastalar için kritiktir. Pihtilasma bozukluklari ile birlikte, atriyal fibrilasyon, pulmoner emboli, miyokard enfarktüsü ve diger bazi kardiyovasküler hastaliklar ve kalp kapagi protezi olan hastalarda yasam boyu antikoagülan tedavi gerekmektedir. Gerekli doz bireyler arasinda degisiklik göstermektedir Tedavi için kullanilan ilaçlar ise dar terapötik araliga sahiptir. Ayni hastada diyet ve genetik geçmisi nedeniyle günlük olarak dalgalanmalar olmaktadir. Gerekli dozlarin alinamamasi kanama veya trombo-emboli ile sonuçlanabilmekte ve hayati tehdit olusturmaktadir. Tedavi sürecini izlemek için kullanilan geleneksel uygulama, PT ölçümleri için masaüstü cihazlar ile sabit araliklarla yapilan hastane kontrolleridir. Ancak; bu mevcut uygulama zaman alici ve pahali olup, gecikmeli kontroller talihsiz sonuçlara yol açabilmektedir.

Mevcut teknikte, klinik ortamlarda bu sorunu çözmek için masaüstü ölçüm cihazlari gelistirilmistir. Testin geri dönüs süresini azaltmak için ticari pihtilasma süresi ölçüm cihazlari piyasaya sürülmüstür [1]. Teknigin bilinen durumunda elektrokimyasal algilama, bir konsol ile mekanik ölçüm veya kari akisinin durdugunun optik olarak tespiti dahil olmak üzere farkli ölçüm prensipleri kullanilmaktadir [2, 3]. Bu pihtilasma ölçüm cihazlari, ana prensip ve ölçüm prensibine bagli olarak farklilik gösteren reaktifler, elektrotlar, manyetik partiküller veya MEMS yapilarini içeren tek kullanimlik test kartuslarindan olusmaktadir. Bu cihazlar acil durumlarda zamaninda müdahaleyi kolaylastiracak bakim noktasi testi potansiyeline sahip olsalar da, cihazlarin maliyetleri çogu insan için uygun degildir. PT ölçümleri için impedimetrik [4], aptamer bazli [5], kagit bazli [6], kantilever bazli [7], kuvars kristali mikro dengeleme (QCM) [8], santrifüj Pompalar, güç kaynaklari ve kontrol devreleri gibi harici bilesenlere duyulan gereksinimi ile birçok biyomedikal cihazin tasinabilirliklerini sinirlandirirken; çip üstü laboratuvar (lab-on-a-chip) platformlarinin maliyetini ve karmasikligini da artirmaktadir. Bu platformlarin, bakim noktalarinin kullanimina uygun hale getirilmesi için minyatürlestirilmis entegrasyonu istenmektedir. Sik kullanilan basinç veya siringa pompalarinin yani sira, mekanik olmayan (elektrolitik, elektrokinetik, elektrokimyasal) ve mekanik (döner, peristaltik, diyafram) olarak siniflandirilmis mikropompalar da mevcuttur. Kimyasal pompalar, basit üretim ve entegrasyonlari nedeniyle kendinden güç alan platformlarin yapimi için popüler hale gelmistir. Örnek olarak, hidrojen peroksit (H202) veya hidrazinin (N2H4) sirasiyla kendi kendine elektroforez [11] veya elektroozmoz [12] için metal malzemelerin (örnegin Ag, Au, Pt, Pd) varliginda ayrismasi ve metanolün, sivi pompalamak için karbon dioksit (COz) üretmek üzere bir mikroakiskan cihazda ayristirilmasi verilebilir [13]. Tibbi tedavide kullanilan efervesan tabletler bir asit ve bir baz etken maddeden olusur. Bu tabletler içindeki asit ve baz, su içinde çözünerek tepkimeye girerler ve ürünlerden biri olan COz gazi açiga çikar. Bu da su içerisinde kabarciklar halinde görünür.

Yukarida bahsedilen bu PT ölçüm cihazlari, hem sürekli izleme hem de acil durumlarda zamaninda müdahaleyi kolaylastiracak hastabasi testi potansiyeline sahip olsalar da, Cihazlarin maliyetleri oldukça yüksektir. Birçok ülkede saglik sigortalari bu tür cihazlar için sinirli bir destege sahip oldugundan, hastalar periyodik PT ölçümleri için kliniklere veya antikoagülasyon merkezlerine bagimlidir. Bu durum gelir düzeyi düsük bölgelerde yasayan hastalar için, PT ölçümlerini kontrol edebilmeyi daha da erisilmez hale getirmektedir. Impedimetrik [4], aptamer bazli [5], kagit bazli [6], kantilever bazli [7], kuvars kristali mikro dengeleme (QCM) [8], santrifüj [9] ve floresans bazli [10] yeni yöntemler ise; genellikle kompakt olma konusunda uzun bir sürece ihtiyaç duymakta olup, ticarilestirme için gerekli olan klinik dogrulama testlerinden yoksundur.

Sonuç olarak, yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulus; mevcut teknikte var olan dezavantajlari ortadan kaldiran, bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi ile ilgilidir.

Bulusun Kisa Açiklamasi ve Amaçlari Mevcut bulus; kendinden enerjili bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazidir. Bu cihaz; portatif ve tek kullanimlik bir mikroakiskan cihazidir. Bu kendinden enerjili sistemin kilit elemani, bir asit-baz nötrlestirme tepkimesinin sonucunda CO2 gazi üreterek iki kanalli test kartusunun içindeki sivi akislari için basinç saglayan entegre bir efervesan pompadir.

Bulusun bir amaci; acil durumlarda zamaninda müdahale için portatif ve hizli ölçüm alabilen bir PT ölçüm cihazi gelistirilmesidir. Bulusa konu Cihaz ile yaklasik 50 i.il kandan 2 dakikadan daha kisa sürede PT ölçümü yapilabilmektedir.

Bulusun bir diger amaci; hastalar tarafindan evde kullanim için uygun bir PT ölçüm cihazinin gelistirilmesidir. Bulus sayesinde, antikoagülan ilaç almasi gereken hastalar belli bir süre ya da sürekli olarak günlük PT degerini gözlemleyebilmektedir.

Bulusun bir diger amaci; oldukça hafif (~50 g) ve tasinabilir bir PT ölçüm cihazi gelistirilmesidir. Bu cihaz; herhangi bir harici bilesen gerektirmemektedir.

Bulusa konu cihazin bir akilli telefon ile entegrasyonu saglanarak bir uygulama ile de sonuçlar kontrol edilebilir.

Bulusun bir diger amaci, PT ölçümü için tamamen entegre ve bagimsiz bir sistem gelistirilmesidir. Bu cihaz; efervesan bir pompanin, iki kanalli bir test kartusunun ve okuma için bir ölçüm çizelgesinin tam entegrasyonundan olusur.

Bulusa konu cihazin, kendinden enerjili olmasi ve harici bilesenlere veya karmasik bir sisteme (örnegin elektronik bir okuma ünitesi) gerek duymamasi sebebiyle maliyeti oldukça düsüktür.

Bulusta, sivi kontrolü için C02 üretmek üzere nötrlestirme reaksiyonu gerçeklestiren efervesan pompanin kullanilmasi, pompalama ve enerji kaynagi için harici bilesenlere olan ihtiyaci ortadan kaldirmaktadir. Ayrica, ölçüm çizelgesi olarak kullanilan özel yapim kagit grid sistemi çiplak gözle kolay okumaya izin verdiginden, pahali bir ölçüm okuma Bulusu Açiklayan Sekillerin Tanimlari Sekil 1: Efervesan pompa (A) montajsiz ve (B) montajli sematik çizimi.

Sekil 2: PT ölçüm testi yapilirken bulusa konu cihazin ve cihazin içerdigi kanallarin sematik gösterimi (A) kari numunesinin kan numunesi giris odasina koyularak reaktifle karistirilma asamasi, (B) pimin itilip reaksiyonun baslatilmasi ile sivilarin harekete geçme asamasi, (C) kanin pihtilasmasi ve ölçüm asamasi.

Sekil 3: Kantitatif mesafe ölçümü için ölçüm çizelgesi.

PT ölçüm cihazinin genel görünümü.

PT ölçüm cihazinin üstten görünümü.

PT ölçüm cihazinin yandan görünümü.

PT ölçüm cihazindaki test kartusunun üstten görünümü.

PT ölçüm cihazindaki test kartusunun alttan görünümü.

Bulusu Olusturan UnsurlarinlKisimlarinIParçalarin Tanimlari Bu bulus ile gelistirilen protrombin zamani (PT) ölçüm cihazinin daha iyi açiklanabilmesi için sekillerde yer alan parça ve kisimlar numaralandirilmis olup, her bir numaranin karsiligi asagida verilmektedir: PT ölçüm cihazi Polimer tabaka Efervesan pompa Çikis odasi Test kartusu 9. Ölçüm çizelgesi .Numune kanali 1 1 .Referans kanali 12.Referans sivi giris odasi 13.Kan numunesi giris odasi 14.Birinci tabaka .Hazne 16.Direk 17. Ikinci tabaka 18.Bosluk 19.Üçüncü tabaka .Açiklik 21 .Dördüncü tabaka 22.Merkez delik 23.Özdes delik 24.Conta .Tutaç 26.Ters “U” seklindeki kap 27.PMMA tabanli konnektör 28.Seffaf bant Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bulus; kendinden enerjili tek kullanimlik bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi (1) ile ilgilidir. PT ölçüm cihazi (1); dört adet polimer tabaka (2). kolayca kirilabilecek çok ince bir cam lamel (3) ve pim (4) ihtiva eden bir efervesan pompa (5), iki giris odasi ve bir çikis odasina (6) sahip iki kanalli bir test kartusu (7), borular (8) ve entegre ölçüm çizelgesi (9) içermektedir.

Test kartusu (7); biri numune kanali (10) digeri referans kanali (11) olmak üzere iki kanal içermektedir. Numune kanali (10) ile kan numunesinin, referans kanali (11) ile ise referans sivi tasinmaktadir. Her iki kanal da serpantin kanal formunda mikrokanallardir.

Test kartusu (7); iki adet giris odasi içermekte olup, bunlar referans sivi giris odasi (12) ve kan numunesi giris odasidir (13). Her iki giris odasinin hacmi 50 pl örnegi Numune kanali (10) ve referans kanali (11) bir tikanikliga sebep olmayacak ve kolay Referans kanali (11) ve numune kanali (10) ortak bir çikis odasini paylasmaktadir. Test kartusu (7); seffaf bir polimerden ve tercihen polimetil metakrilat (PMMA) veya polikarbonat (PC) veya polietilen tereftalat (PET) veya polidimetilsiloksandan (PDMS) mamul edilmekte olup, seffaf yapidadir. Test kartusu (7), pompa ve kanallara yer olacak büyüklüge sahiptir. Test kartusu (7) tercihen 34 mm x 127 mm'lik bir dikdörtgen olmakla birlikte, 10-70 mm x 20-200 mm'lik boyutlarda bir dikdörtgen formundadir.

Kan Newtonik olmayan bir sividir ve kan viskozitesi hematokrit, plazma proteinlerinin konsantrasyonu, eritrosit toplanmasi ve sicaklik gibi çesitli hematolojik ve harici parametrelere bagli olarak herkes için degiskenlik göstermektedir. Iki farkli kari numunesi ayni PT degerine sahip olabilir, ancak bu numunelerin ayni viskoziteye sahip oldugu anlamina gelmez. Baska bir deyisle, bir kan numunesinin hareket mesafesinin tek basina ölçülmesi, PT ölçümü için dogru bir yöntem degildir. Bu nedenle, viskozitesi sabit olan bir referans Newtonik sivi, PT ölçümü için kan örnegi ile birlikte kullanilmaktadir. Bu sayede, PT ölçümü sonuçlari kan viskozitesi degisiminin etkisini ortadan kaldirmaktadir. Bu sebeple, bulusta referans sivi olarak saf su kullanilmakta ve katettigi mesafenin gözlenebilmesi için renklendirilmektedir. Renklendirme kari ile karsilastirildiginda ayirt edilebilir bir renkte gida boyasi ile yapilmaktadir.

Bulusa konu PT ölçüm cihazinin (1) çalisma prensibi; kan numunesinin test kartusundaki (6) numune kanalindaki (9) pihtilasma isleminden hemen sonra referans sivinin test kartusundaki (6) referans kanalinda (10) katettigi mesafenin entegre izgara (8) yardimiyla ölçülmesine dayanmaktadir. PT ölçüm cihazinin (1) güvenilir ve kantitatif PT ölçümleri için potansiyeli geleneksel masaüstü PT ölçüm cihazlariyla karsilastirilmistir. Test sonuçlari incelendiginde, konvansiyonel olarak ölçülen PT ile PT ölçüm cihazinda (1) alinan ölçüm yüksek korelasyon göstermektedir.

Newtonik sivilarda kararli ve laminer bir akis için Hagen-Poiseuille yasasi Esitlk 'I ile gösterilmektedir.

AP = QR (Esitlik 1) Burada; AP: basinç farki, Q= hacimsel akis hizi ve R: kanal direncidir. Dikdörtgen kanallarda, 0 hesaplanmaktadir. 1- 0.637 wh3 wlj Burada; n: dinamik viskozite, L= kanal uzunlugu, w= kanal genisligi ve h= kanal yüksekligidir. Hacimsel akis da Esitlik 3 kullanilarak hesaplanmaktadir.

Burada; t= zamani belirtmektedir. Esitlik 2 ve 3 kullanilarak hesaplanan degerler, Esitlik 1'de yerine yazildiginda Esitlik 4 elde edilmektedir.

Saf suyun dinamik viskozitesi (ri) kanin viskozitesinden daha düsük olmasi sebebiyle, saf su kanallardan daha hizli akmaktadir. Bunun için bulusta, test kartusundaki (7) serpantin kanallarin uzunlugu, su akisi dikkate alinarak belirlenmistir. Bir kan numunesi için pihtilasma süresi yaklasik yüksek 110 saniyedir. Kanal uzunlugu, suyun 110 sn içerisinde çikis odasina (6) ulasmamasi için yeterince uzun olmalidir. Efervesan pompa (5) tarafindan üretilen gazin basinci 195 mbar'dir ve bu da kanal girisi ile çikisi arasinda AP=192-196 mbar'lik basinç farki olusmasina sebep olur. Kanal boyutlari ve referans sivinin viskozitesi gözönünde bulundurularak serpantin kanal boyutlari 1000-1500 mm arasinda olmalidir. Esitlik 4, akiskan viskozitesi, kanal boyutlari ve uygulanan basinç bilindiginde sivinin bir mikroakiskan kanalda belirli bir mesafeyi gittigi zamanin ölçülebildigini göstermektedir. Bulus ile bu prensibe dayali olarak bir mikroakiskan kanal içerisinde dolasan bir kan numunesinin protrombin zamani ölçülmektedir.

Efervesan pompa (5); dört adet polimer tabaka (2), bir cam lamel (3) ve pim (4) içermektedir. Polimer tabakalar; termoplastik bir polimerden, tercihen akrilonitril bütadien stirenden (ABS) mamul edilmektedir. En altta bulunan birinci tabaka (14), sulu baz çözeltisinin dolduruldugu bir hazne (15) ve diger tabakalarin hizalanmasi için iki adet direk (16) içermektedir. Sulu baz çözeltisi, 1-2 ml saf su ve çözünmüs bir bazdan olusmaktadir. Baz olarak tercihen sodyum bikarbonat kullanilmaktadir. Sulu baz çözeltisi birinci tabakaya (14) doldurulduktan sonra, birinci tabaka (14) üzerindeki direklerin geçmesi için iki adet bosluk (18) içeren ikinci tabaka (17) birinci tabakanin (14) üstüne direkler (16) vasitasiyla hizalanmaktadir. Ikinci tabakanin (17) ortasinda bir cam lamel (3) bulunmaktadir. 200-400 um kalinliga sahip cam lamel (3), ikincin tabakadaki (17) yuvasina oturtulmadan önce buraya sivi conta sürülür. Sürülen bu sivi conta cihaz tasinimi sirasinda olasi oryantasyon degisimlerinde alttaki suyun sizmasini engellemektedir. Cam lamel (3) üzerinde bir miktar asit tozu bulunmaktadir. Ardindan, üçüncü tabaka (19) ikinci tabakanin (17) üstüne üzerindeki bosluklardan (18) direkler (16) vasitasiyla hizalanmaktadir. Üçüncü tabaka (19) üzerinde asit tozu bulunan cam lamelin (3) kenarlarina oturdugu bir açiklik (20) içermekte olup, açiklik (20) tercihen dikdörtgen seklindedir. Pimin (4) yerlestirilmesi için üzerinde bir merkez delik (22) ve merkez deligin (22) saginda ve solunda borularin (8) geçmesi için iki özdes delik (23) içeren dördüncü tabaka (21) üçüncü tabakanin (19) üzerine kapatilmaktadir. Borularin (8) bir uçlari dördüncü tabaka (21) üzerindeki özdes deliklere (23) diger uçlari ise test kartusunun (7) giris odalarina yerlestirilmektedir. Bütün tabakalar hava ve su sizdirmamasi için birbirlerine yapistirilmaktadir. Bulusta kullanilan borular (8) silikondan imal edilmektedir. Pim (4) tercihen metalden imal edilmekte olup, gaz sizintisini önlemek için bir conta (24) ile kaplanmaktadir. Conta (24) yumusak silikon borudan mamul edilmektedir. Pim (4), dördüncü tabakanin (21) merkez deligine (22) yerlestirilmektedir. Pimin (4) üst ucunda bir tutaç (25) ve alt ucunda ters “U” seklinde bir kap (26) bulunmaktadir. Bu ters “U" seklindeki kabin (26) iki ucu üçüncü tabakadaki (19) açikligin (20) tamamini çevreleyerek cam Iamel (3) üzerindeki asit tozunu pompanin herhangi bir oryantasyon degisikliginde yaymayacak sekilde korumakta ve ayrica pimin (4) itilmesiyle cam lamelin (3) kirilmasindan sonra tüm asit tozunun sulu baz çözeltisine düsmesini saglamaktadir. Ters “U" seklindeki kap (26) polimetil metakrilattan (PMMA) imal edilmektedir. Tüm polimer tabakalarin (2) hizalanmasindan sonra, potansiyel sizintiyi önlemek için katmanlar birbirine epoksi yapistiriciyla yapistirilmakta ve efervesan pompa (5) elde edilmektedir. Efervesan pompa, bulus için 250 mbar'a kadar gaz kaçagi olup olmadigi test edilmis olup, herhangi bir gaz kaçagi gözlenmemistir.

Efervesan pompanin (5) çalisma yöntemi; Pimin (4) itilmesiyle ters “U`i seklindeki kabin (26) cam lameli (3) kirmasi, - Cam lamelin (3) kirilmasiyla cam lamel (3) üzerindeki asit tozunun birinci tabakadaki (14) haznede (15) yer alan sulu baz çözeltisine düsmesi, - Birinci tabakadaki (14) haznede (15) asit-baz reaksiyonunun gerçeklesmesiyle karbon dioksit gazi ((302 (9)) ve tuzun açiga çikmasi, - Açiga çikan karbon dioksit gazinin (CO2 (9)) borular (8) araciligiyla test kartusundaki (7) giris odalarinda bulunan kan numunesi ve referans siviyi pompalamasi, Bulusta, nötrlesme reaksiyonu ile karbondioksit gazi (002 (9)) açiga çikartacak asit ve bazlar kullanilmaktadir. Bulusun bir uygulamasinda tercihen, asit tozu olarak sitrik asit (H3C5H507) ve sulu baz çözelti içerisindeki baz olarak sodyum bikarbonat (NaH003) kullanilmaktadir. Sulu çözelti içerisinde sitrik asit (HaCßHsO'r) ve sodyum bikarbonat (NaHCOs) arasindaki nötrlestirme tepkimesi sonucunda karbon dioksit gazi (002 (9)) ve tuz açiga çikmaktadir.

Reaksiyon I'de görülecegi üzere; sitrik asit-sodyum bikarbonat nötrlesme tepkimesinde asidin baza orani 1:3 olup, burada sinirlayici reaktant asittir. Bu nedenle; dengede, asidin n/3 molü, n mol baz ile reaksiyona girmektedir. Ancak reaksiyonun bir an evvel gerçeklesip gaz çikisinin maksimum basinca ulasabilmesi için kullanilan asidin 20-30 kati kadar bazin suda çözülerek hazneye konulmasi gerekir. Olusan basinç, pompanin ve basinç aktarma hortumlarinin hacmiyle orantili oldugundan istenilen basinca göre reaktant miktari ideal gaz denkleminden hesaplanarak pompaya konulabilir.

Toz halindeki asit ve baz karistirilip hazneye konulabilir ve bu sekilde bozulmadan bekleyebilir. istenildiginde, pimin itilmesiyle suya düsürülüp tepkimeye sokularak da gaz çikisi elde edilebilir ancak bazin suda çözünmesi zaman aldigi için maksimum basincina ulasmasi daha uzun sürmektedir. Bu yüzden bazin önceden su içinde çözünmüs oldugu yöntem hizli bir sekilde maksimum basinca ulasilmasi için daha uygundur. 0,1-10 x 1041 mol asit pompanin üst kisminda camin üstüne toz olarak konulur ve bunun 20-30 kati kadar baz da suda çözülerek pompanin cam ile ayrilan alt kismina konulur. Pim itilerek cam kirildiginda asit suya dökülerek hizlica çözünecek, baz ile tepkimeye girecek, akabinde de 002 gazi açiga çikarak basinç üretecektir.

Bulusa konu cihazda; efervesan pompa (5), test kartusunun (7) üzerine entegre edilmis olup, dördüncü tabaka (21) üzerindeki özdes deliklere (23) borularin (8) bir uçlari takilmakta, diger uçlarin biri ise test kartusu (7) üzerindeki referans sivi giris odasina (12) diger uç kan numunesi giris odasina (13) baglanmaktadir. Yumusak silikon malzemeden yapilan borular (8) hem kolayca takilmakta hem de yumusak oldugundan kendinden contalama yapip gaz sizintisina mani olmaktadir. Referans sivisi ve kan numunesi haznelerinin giris odasi tam olarak bu borularin girecegi sekilde dairesel formdadir. Bu sayede yumusak borular (8) giris odalarina tam olarak oturmakta ve sizdirma yapmadan basinç kaybini önlemektedir. Kan numunesi ve referans sivi giris odalari alttan kanallara baglidir. Üzerinden etki eden basinçla beraber sivilar bu kanalda ilerlemektedir. Lazer kesim, plastik enjeksiyon, hot embosing ya da CNC isleme ile seffaf plastik üzerine oyulmus olan bu mikrokanallar seffaf bant (28) ile kapatilir ve bu sayede içinde akan sivi disari sizmaz. Ölçümden önce cihazin tasinmasi sirasinda referans sivisinin oldugu hazne, kanin konulacagi hazne ve çikis deligi bant ile kapatilmistir. Bu sayede kan haznesinde bulunan pihtilasma kimyasali disari dökülmez, referans sivisi da ne disari dökülebilir ne de kanal içinde kendi kendine ilerleyebilir. Test yapilmadan hemen önce haznelerin üstündeki bantlar sökülür. Referans sivi giris odasinin (12) efervesan pompa (5) baglantisi yapilir. Parmaktan, içi antikoagülan ile kaplanmis tek kullanimlik pastör pipeti vasitasiyla kan alinir ve kan numunesi giris odasina (13) koyulur. Kan numunesi giris odasinin (13) baglantisi yapildiktan sonra efervesan pompa (5) çalistirilir ve sivilar kanalda ilerler.

Referans sivi giris odasinda (12) renklendirilmis referans sivi bulunmaktadir. Çikis odasi (6) kapali oldugundan referans kanali (11) içinde kendi kendine ilerlememektedir.

Kan numunesi giris odasinda (13) ise liyofilize edilmis dissal kaskadi tetikleyecek bir pihtilasma kimyasali bulunmaktadir. Kan alma isleminde, parmak Ianset yardimiyla delinir ve önceden duvarlari antikoagülan ile kaplanmis pastör pipeti ile kan alinir. Kan parmaktan pipete geçer geçmez pihtilasmasi pipet içerisindeki antikoagülan sayesinde durmaktadir. Kanin parmaktan alinip cihaza konulmasi sirasinda geçen süre kullaniciya bagli oldugundan dolayi pihtilasma süresi (protrombin zamani) testi sonuçlarina ciddi etkilerde bulunabilir. Bu etkiyi en aza indirmek için pipetin içerisi antikoagülan kaplidir ve parmaktan alinan kan pipetin içerisinde pihtilasma faktörleri bloke edildiginden dolayi pihtilasmaz. Kan ancak pihtilasma kimyasali ile karismaya basladigi andan itibaren pihtilasmaya baslayacagindan dolayi pihtilasma süresi dogru bir sekilde ölçülebilir.

Pipet, sabit hacimde kari aldigi için pihtilasma kimyasali da tam alinacak kana göre önceden ayarlanmis bir sekilde kan numunesi giris odasina (13) önceden koyulup liyofilize edilmektedir. Bu sayede kanin pihtilasma kimyasalina olan orani sabit tutulur.

Aksi takdirde pihtilasma kimyasalina göre farkli miktarlarda kari koyulmasi halinde kanin pihtilasma süresi de bu orana göre degisecektir.

PT ölçüm cihazinin çalisma yöntemi; Giris odalarinin ve çikis odasinin (6) üzerindeki bantlarin kaldirilmasi, Antikoagüle kan numunesinin liyofilize edilmis pihtilasma kimyasali karistirilarak kari numunesi giris odasina (13) koyulmasi, Kari numunesinin pihtilasma islemini tetiklemek için 4-5 sn boyunca liyofilize reaktif ile karistirilmasi, Efervesan pompa (5) ile kan numunesi giris odasinin (13) arasindaki boru baglantisi için PMMA tabanli konnektör (27) kan numunesi giris odasinin (13) üzerine yerlestirilmesi, Efervesan pompadan (5) çikan iki adet borunun kan numunesi giris odasina (13) ve referans sivi giris odasina (12) baglanmasi, Efervesan pompadaki (5) pimin (4) cam lameli (3) kirmak için yavasça asagiya dogru itilmesi, Cam lamel (3) üzerindeki asit tozunun sulu baz çözeltisinin içine düsmesi ve asit- baz reaksiyonunun gerçeklesmesi, Efervesan pompada (5) gerçeklesen asit-baz reaksiyonu sonucu açiga çikan karbon dioksit gazinin borular (8) araciligiyla giris odalarindaki referans sivi ve kan numunesine esit sabit basinç uygulayarak sivilari kanallara pompalamasi, Bir süre sonra kan numunesinin, kan hücrelerini tutan ve numune kanali (10) yüzeylerine yapisan kararli fibrin iplikleri olusturan koagülasyon nedeniyle numune kanalindaki (10) akisin durmasi, (a) Kan numunesi durdugunda efervesan pompa (5) ile referans sivi giris odasi (12) arasindaki baglantiyi saglayan borunun (8) daha fazla gaz aktarimini önlemek için efervesan pompaya (5) baglandigi özdes delikten (23) manuel olarak çekilmesi ile referans sivi akisinin durdurulmasi veya (b) (iv) numarali islem adimindan itibaren 3 dakika boyunca PT ölçüm cihazinin Video kaydi alabilen bir cihaz ile videosunun kaydedilerek kan numunesinin akisinin durdugu karenin bulunmasi, xi. (a) veya (b) islemi sonrasinda referans sivinin katettigi mesafenin entegre izgara (9) ile cihazdan veya videodan çiplak gözle belirlenmesi, xii. Belirlenen mesafenin ölçüm çizelgesi (9) kullanilarak referans sivinin durdugu düsey (n) ve yatay çizgiyi (k) belirlenerek ölçümün tamamlanmasi, Çiplak gözle okunarak belirlenen n tek ise, kat edilen mesafe asagidaki denklem kullanilarak hesaplanmaktadir: n çiftse, katedilen mesafe asagidaki denklem kullanilarak hesaplanmaktadir: Referans sivinin iki n veya iki k degeri arasinda durmasi da mümkündür. Bu durumda, kullanici hangi degeri seçecegine karar verebilir. Buradaki hata 1,5 mm'den azdir, bu da PT degerinde 0,1 sn hataya karsilik gelmektedir. (iii) numarali islem adiminda kapilar kuvveti veya PMIVIA tabanli konnektör (27) kari numunesi giris odasinin (13) üzerine yerlestirilmesiyle olusturulan basinç, kanal hidrofobikligi nedeniyle kan numunesini bu asamada serpantin mikrokanalinda ilerletmemektedir. (xi) numarali islem adiminda ölçülen mesafe protrombin zamani (PT) degerinin bir ölçüsüdür.

Sekil 3, sadece referans kanalini (11) gösteren test kartusunun (7) sematik çizimidir. olusmaktadir. Iki yatay çizgi arasindaki mesafe kanal boyutlariyla degisim göstermekle birlikte tercihen 1,5 mm'dir. Dikey çizgiler (n) iki gruba ayrilir: tek ve çift. Iki tek dikey çizgi arasindaki ve iki çift dikey çizgi arasindaki mesafe kanal boyutlariyla degisim göstermekle birlikte tercihen 2,25 mm'dir. Test kartusu (7), ölçüm çizelgesi (9) üzerine kartus sinirlari içinde kalacak sekilde yerlestirilmekte ve ölçüm yapilmaktadir.

Claims (25)

ISTEMLER
1. . Kendinden enerjili tek kullanimlik protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; dört adet polimer tabaka (2), ince bir cam lamel (3) ve pim (4) ihtiva eden ve pimin (4) itilmesiyle içerisinde gerçeklesen asit-baz reaksiyonu sonucu açiga çikan karbon dioksit gazinin (002 (9)) otomatik olarak pompalandigi bir efervesan pompa (5), Newtonik bir referans sivi koyulmak üzere bir referans sivi giris odasi (12), kan numunesi koyulmak üzere içerisinde Iiyofilize edilmis pihtilasma kimyasali bulunan bir kan numunesi giris odasi (13), bir çikis odasi (6), bir numune kanali (10) ve bir referans kanali (11) ihtiva eden bir test kartusu (7), borular (8) ve ölçüm çizelgesi (9) içermesidir.
2. . Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; numune kanali (10) ve referans kanalinin (11) mikrokanallar olmasidir.
3. . Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; numune kanali (10) ve referans kanalinin (11) serpantin formunda mikrokanallar olmasidir.
4. . Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; test kartusunun (7) seffaf yapida bir polimerden mamul olmasidir.
5. . Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; test kartusunun (7) polimetil metakrilattan (PMIVIA) veya polikarbonat (PC) veya polietilen tereftalat (PET) veya polidimetilsiloksandan (PDMS) mamul olmasidir.
6. . Istem 1ie göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm Cihazi olup özelligi; test kartusunun (7) dikdörtgen seklinde olmasidir.
7. . Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; referans sivinin kan renginden ayirt edilebilir bir renkte ile renklendirilmis su olmasidir.
8. . Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; referans sivi giris odasi (12) ve kan numunesi giris odasi (13) hacimlerinin sivilari mm3 araliginda olmasidir.
9. 9. istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; numune genislige sahip olmasidir.
10. 10.Istem 1*e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; test
11. 11.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; polimer tabakalarin (2) akrilonitril bütadien stirenden (ABS) mamul olmasidir.
12. 12.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; efervesan pompanin (5) alttan üste dogru, - sulu baz çözeltisinin doldurulmak üzere bir hazne (15) ve diger tabakalarin hizalanmasi için iki adet direk (16) içeren bir birinci tabaka (14), - üzerinde birinci tabaka (14) üzerindeki direklerin geçmesi için iki adet bosluk (18) ve ortasinda üstüne asit tozu koyulmak üzere bir cam lamel (3) içeren bir ikinci tabaka (17), - ikinci tabakanin (17) üstüne üzerindeki bosluklardan (18) direkler (16) vasitasiyla hizalanan ve ortasinda üzerine asit tozu koyulmak üzere bulunan cam Iamelin (3) kenarlarina oturdugu bir açikliga (20) sahip olan bir üçüncü - Üzerine pimin (4) yerlestirilmesi için üzerinde bir merkez delik (22) ve merkez deligin (22) saginda ve solunda borularin (8) geçmesi için iki özdes delik (23) içeren bir dördüncü tabaka (21), olmak üzere dört adet polimer tabaka (2) içermesidir.
13. 13.Istem 1`e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; borularin (8) silikondan mamul olmasidir.
14. 14.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; borularin (8) bir uçlarinin dördüncü tabaka (21) üzerindeki özdes deliklere (23) diger uçlari ise test kartusunun (7) giris odalarina baglanarak konumlandirilmis olmasidir.
15. 15.Istem 1*e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; pimin (4) metalden mamul olmasidir.
16. 16.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; gaz sizintisini önlemek için bir conta (24) ile kaplanmasidir.10
17. 17.Istem 1*e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; pimin (4) dördüncü tabakanin (21) merkez deliginden (22) geçirilerek konumlandirilmis olmasidir.
18. 18.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; pimin (4) üst ucunda bir tutaç (25) ve alt ucunda cam Iamel (3) üzerindeki asit tozunu efervesan pompanin (5) herhangi bir oryantasyon degisikliginde yaymayacak sekilde korumak amaciyla üçüncü tabakadaki (19) açikligin (20) tamamini çevreleyecek sekilde konumlandirilmis ve pimin (4) itilmesiyle cam Iamelin (3) kirilmasindan sonra tüm asit tozunun sulu baz çözeltisine düsmesini saglayan ters “U” seklinde bir kap (26) bulunmasidir.
19. 19.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; ters "U" seklindeki kabin (26) polimetil metakrilattan (PMMA) mamul olmasidir.
20. 20.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup Özelligi; asitin sitrik asit (HSCGHSOT) ve bazin sodyum bikarbonat (NaHCOs) olmasidir.
21. 21.Istem 1'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; ölçüm olusmasidir.
22. 22.Istem 20”ye göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazi olup özelligi; iki yatay çizgi (k) arasindaki mesafenin 1,5 mm ve iki dikey çizgi (n) arasindaki mesafenin 2,25 mm olmasidir.
23. 23.Önceki istemlerden herhangi birine göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazinin çalisma yöntemi olup özelligi; i. Giris odalarinin ve çikis odasinin (6) üzerindeki bantlarin kaldirilmasi, ii. Antikoagüle kan numunesinin liyofilize edilmis pihtilasma kimyasali ile karistirilarak kan numunesi giris odasina (13) koyulmasi, iii. Kan numunesinin pihtilasma islemini tetiklemek için 4-5 sn boyunca liyofilize reaktif ile karistirilmasi, iv. Efervesan pompa (5) ile kan numunesi giris odasinin (13) arasindaki boru baglantisi için PMMA tabanli konnektörün (27) kan numunesi giris odasinin (13) üzerine yerlestirilmesi, Efervesan pompadan (5) çikan iki adet borunun kan numunesi giris odasina (13) ve referans sivi giris odasina (12) baglanmasi, Efervesan pompadaki (5) pimin (4) cam lameli (3) kirmak için yavasça asagiya dogru itilerek çalistirilmasi, Cam lamel (3) üzerindeki asit tozunun sulu baz çözeltisinin içine düsmesi ve asit-baz reaksiyonunun gerçeklesmesi, Efervesan pompada (5) gerçeklesen asit-baz reaksiyonu sonucu açiga çikan karbon dioksit gazinin borular (8) araciligiyla giris odalarindaki referans sivi ve kan numunesine esit sabit basinç uygulayarak sivilari kanallara pompalamasi, Bir süre sonra kan numunesinin, kan hücrelerini tutan ve numune kanali (10) yüzeylerine yapisan kararli fibrin iplikleri olusturan koagülasyon nedeniyle numune kanalindaki (10) akisin durmasi, (a) Kan numunesi durdugunda efervesan pompa (5) ile referans sivi giris odasi (12) arasindaki baglantiyi saglayan borunun (8) daha fazla gaz aktarimini önlemek için efervesan pompaya (5) baglandigi özdes delikten (23) manuel olarak çekilmesi ile referans sivi akisinin durdurulmasi veya (b) (iv) numarali islem adimindan itibaren 3 dakika boyunca PT ölçüm cihazinin video kaydi alabilen bir cihaz ile videosunun kaydedilerek kari numunesinin akisinin durdugu karenin bulunmasi, (a) veya (b) islemi sonrasinda referans sivinin katettigi mesafenin ölçüm çizelgesi (9) ile cihazdan veya videodan çiplak gözle belirlenmesi, Belirlenen mesafenin ölçüm çizelgesi (9) kullanilarak referans sivinin durdugu düsey (n) ve yatay çizgiyi (k) belirlenmesi, (a) belirlenen n tek ise, kat edilen mesafenin Esitlik 5 kullanilarak hesaplanmasi: (b) belirlenen n çift ise, kat edilen mesafenin Esitlik 5 kullanilarak hesaplanmasi: LM. = 0.7345* Bön - Ek] mm. yoluyla protrombin zamaninin (PT) belirlenmesi, islem adimlarini içermesidir.
24. 24.Istem 23'e göre bir yöntem olup özelligi; (xi) numarali islem adiminda ölçülen mesafenin protrombin zamani (PT) degerinin bir ölçüsü olmasidir. 5
25. 25.Istem 23'e göre bir protrombin zamani (PT) ölçüm cihazinin çalisma yöntemi olup özelligi; efervesan pompanin (5) Pimin (4) itilmesiyle ters “U" seklindeki kabin (26) cam Iameli (3) kirmasi, - Cam lamelin (3) kirilmasiyla cam lamel (3) üzerindeki asit tozunun birinci tabakadaki (14) haznede (15) yer alan sulu baz çözeltisine düsmesi, 10 - Birinci tabakadaki (14) haznede (15) asit-baz reaksiyonunun gerçeklesmesiyle karbon dioksit gazi (OCZ (9)) ve tuzun açiga çikmasi, - Açiga çikan karbon dioksit gazinin (002 (9)) borular (8) araciligiyla test kartusundaki (7) giris odalarinda bulunan kan numunesi ve referans siviyi pompalamasi, 15 islem adimlari ile çalismasidir.