Artículo de método

Velocidad de sedimentación globular: una caracterización impulsada por la física en un contexto médico

DOI:

10.3791/64502

24 de marzo de 2023

En este artículo

Resumen

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La velocidad de sedimentación globular (VSG) es un parámetro físico, que a menudo se utiliza en controles de salud de rutina y diagnósticos médicos. Recientemente se ha desarrollado un modelo teórico que permite extraer parámetros físicamente significativos de toda la curva de sedimentación, basado en el conocimiento coloidal moderno. Aquí, presentamos un protocolo para recopilar automáticamente la ESR a lo largo del tiempo y extraer los parámetros de este modelo reciente de esta recopilación automatizada de datos. También es probable que estos parámetros refinados mejoren el testimonio médico.

Resumen

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La velocidad de sedimentación globular (o glóbulos rojos) (VSG) es un parámetro físico derivado de la sangre que se utiliza a menudo en controles de salud de rutina y diagnósticos médicos. Por ejemplo, en el caso de la inflamación, se observa una mayor VSG debido al aumento asociado de fibrinógeno y otras proteínas plasmáticas. Se creía que este aumento se debía a la formación de agregados más grandes de glóbulos rojos (RBC) causados por el aumento de fibrinógeno. De hecho, el fibrinógeno es un agente que fomenta la agregación de glóbulos rojos y, en el régimen de Stokes, se supone que se observa en agregados más grandes de sangre, sedimenta más rápido. Sin embargo, todos los modelos de mediciones de VSG basados en esta hipótesis requieren suposiciones físicas específicas adicionales, no requeridas en ningún otro sistema. Además, estudios modernos en el campo de las suspensiones coloidales han establecido que las partículas atractivas forman agregados percolantes (es decir, agregados tan anchos como el contenedor). La sedimentación de estos coloides sigue a un llamado "colapso de gel coloidal". Recientemente, se ha demostrado que los glóbulos rojos en realidad siguen el mismo comportamiento. Esta hipótesis también permite modelar de manera eficiente y analítica la curva de sedimentación de los glóbulos rojos, de la cual se pueden extraer descriptores robustos y físicamente significativos. Este manuscrito describe cómo realizar dicho análisis y analiza los beneficios de este enfoque.

Introducción

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La velocidad de sedimentación globular (VSG) es una herramienta clínica médica in vitro, introducida formalmente en la medicina basada en la evidencia durante el siglo XX 1,2,3,4. Actualmente se utiliza en todo el mundo como una prueba inflamatoria inespecífica, o para monitorear la evolución de algunas condiciones específicas 5,6,7,8. Esto se debe principalmente a un aumento en la concentración de fibrinó....

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Protocolo

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La recolección de muestras de sangre y los experimentos fueron aprobados por el "Ärztekammer des Saarlandes", ética votum 51/18, y se realizaron después de obtener el consentimiento informado de acuerdo con la Declaración de Helsinki. Las mediciones estándar deben realizarse con sangre anticoagulada con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) (concentración estándar de EDTA de 1,6 mg/ml en sangre, norma europea NF EN ISO 6710), en tubos de Westergren. El volumen requerido para llenar el tubo Westergren depende del fabricante (ya que las partes inferiores a veces contienen un depósito más ancho); El volumen debe ser de aproximadamente 1 ml de sangre completa y 800 μL pa....

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Resultados

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Un ejemplo de una secuencia de imágenes adquirida correctamente se proporciona como Película suplementaria 1 (MovieS1.avi). Una serie de ajustes característicos del modelo se muestra para diversas condiciones en la Figura 2. La concentración de fibrinógeno se determinó a partir de la concentración de fibrinógeno en el plasma Fib0, asumiendo que el suero no tiene fibrinógeno en absoluto. Por lo tanto, Fib = C Fib0, donde C es l.......

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Discusión

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Para que el protocolo automatizado funcione de manera eficiente, es importante tener un fondo claro y una iluminación adecuada. Un fondo oscuro podría impedir la existencia de un umbral de binarización eficaz. Para muestras con alguna hemólisis, que generalmente ocurre (aumenta) con el tiempo, es importante verificar primero que el umbral de binarización elegido sea relevante tanto para las imágenes iniciales como para las finales.

Cuando se trata del proceso de binarización de la imagen, la e.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen conflictos de intereses para declarar relevante para el contenido de este artículo.

Agradecimientos

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Este trabajo fue apoyado por la unidad de investigación FOR 2688 - Wa1336/12 de la Fundación Alemana de Investigación y por el acuerdo de subvención Marie Skłodowska-Curie No. 860436-EVIDENCE. T. J. y C. W. reconocen la financiación de la Universidad Franco-Alemana (DFH/UFA). A. D. reconoce la financiación de la Beca para Jóvenes Investigadores de la Universidad de Saarland.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Tubo de anticoagulante (EDTA o heparina) (para muestra de sangre)SARSTEDT267001 o 265Muestra de sangre anticoagulada para caracterizar
EOS M50CanonKit EF-M18-150 IS STMCualquier cámara debe funcionar, siempre que se disponga de alimentación del sector, conexión al ordenador para el disparo automatizado y objetivo adaptado
CentrífugaHERMLE302.00 V03 - Z 36 HKRequisitos: al menos 3000 x g ofr 7 min.
MicrocentrífugaMLWTH21o cualquier otra forma de determinar el hematocrito
Microhematocrito capilaresFisher scientific11884040u otros capilares/recipientes para la determinación del hematocrito
Solución salina tamponada con fosfato (PBS)ThermoFisher100100231x PBS, pH 7,4, 298 Pipetas Osm
(p. ej., pipeta de desplazamiento positivo)GilsonFD10006Pipeta necesaria para manipular la sangre y/o las células empaquetadas. Por supuesto, otros modelos son adecuados, pero tenga cuidado de tratar la sangre y las células empaquetadas como fluidos altamente viscosos.
Placa de sellado de ceraHirschmann 9120101Cera de sellado para los capilares de microhematocrito
Tubos WestergrenPraxindoA9244560Cualquier otro tubo Wetsergren estándar también debería funcionar
blanco con iluminación//Hojasde papel blancas detrás de las muestras, con la luz ambiental habitual es perfectamente suficiente.
Cámara Fondo

Referencias

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  1. Bedell, S. E., Bush, B. T. Erythrocyte sedimentation rate. From folklore to facts. The American Journal of Medicine. 78, 1001-1009 (1985).
  2. Grzybowski, A., Sak, J. Edmund Biernacki (1866-1911): Discoverer of the....

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Reimpresiones y permisos

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Etiquetas

Erythrocyte Sedimentation RateRed Blood CellsFibrinogen ConcentrationHematocrit DeterminationColloidal Gel CollapseSedimentation VelocityPlasma Protein AggregationImage AnalysisWestergren TubesBlood Sample Centrifugation

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