מאמר שיטה

Erythrocyte Sedimentation Rate: אפיון מונחה פיזיקה בהקשר רפואי

DOI:

10.3791/64502

⸱

24 במרץ 2023

 ,  ,  , 
1Experimental Physics, Saarland University, 2Department of Physics and Materials Science, University of Luxembourg, 3Theoretical Medicine and Biosciences, Saarland University

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיעור שקיעת אריתרוציטים (ESR) הוא פרמטר פיזי, המשמש לעתים קרובות בבדיקות בריאות שגרתיות ואבחון רפואי. לאחרונה פותח מודל תיאורטי המאפשר לחלץ פרמטרים בעלי משמעות פיזיקלית מכל עקומת השיקוע, המבוסס על ידע קולואידי מודרני. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לאיסוף אוטומטי של ESR לאורך זמן, ומחלצים את הפרמטרים של מודל עדכני זה מאיסוף נתונים אוטומטי זה. פרמטרים מעודנים אלה עשויים לשפר גם את העדות הרפואית.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיעור שקיעת אריתרוציטים (או תאי דם אדומים) (ESR) הוא פרמטר נגזר פיזי של דם המשמש לעתים קרובות בבדיקות בריאות שגרתיות ואבחון רפואי. לדוגמה, במקרה של דלקת, ESR גבוה יותר הוא ציין בשל הגידול הקשורים פיברינוגן וחלבונים פלזמה אחרים. הוא האמין כי עלייה זו נובעת היווצרות של אגרגטים גדולים יותר של תאי דם אדומים (RBCs) שנגרמו על ידי הגידול בפיברינוגן. ואכן, פיברינוגן הוא צבירה המעודדת סוכנים של RBCs ובמשטר סטוקס - מניחים שהוא נצפה במשקעים אגרגטים גדולים יותר בדם. עם זאת, כל המודלים של מדידות ESR המבוססים על השערה זו דורשים הנחות פיזיקליות ספציפיות נוספות, שאינן נדרשות בשום מערכת אחרת. חוץ מזה, מחקרים מודרניים בתחום המתלים הקולואידים הוכיחו כי חלקיקים אטרקטיביים יוצרים אגרגטים מחלחלים (כלומר אגרגטים רחבים כמו המיכל). השקיעה של קולואידים אלה באה לאחר מה שמכונה "קריסת ג'ל קולואידית". לאחרונה, הוכח כי RBCs למעשה בצע את אותה התנהגות. השערה זו מאפשרת גם למדל באופן יעיל ואנליטי את עקומת השקיעה של RBCs, שממנה ניתן לחלץ תיאורים חזקים ובעלי משמעות פיזית. כתב יד זה מתאר כיצד לבצע ניתוח כזה, ודן ביתרונות של גישה זו.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיעור שקיעת כדורית הדם (ESR) הוא כלי קליני רפואי במבחנה, שהוצג רשמית ברפואה מבוססת ראיות במהלך המאה העשרים 1,2,3,4. כיום משתמשים בו ברחבי העולם כבדיקה דלקתית לא ספציפית, או כדי לעקוב אחר האבולוציה של כמה תנאים ספציפיים 5,6,7,8. זאת בעיקר בשל עלייה בריכוז הפיברינוגן, אך גם ברכיבי פלזמה אחרים כגון IgM 1,9,10,11.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

איסוף דגימות דם וניסויים אושרו על ידי "Ärztekammer des Saarlandes", ethics votum 51/18, ובוצעו לאחר שהתקבלה הסכמה מדעת על פי הצהרת הלסינקי. מדידות סטנדרטיות יש לבצע עם חומצה ethylenediaminetetraacetic (EDTA)-דם נוגד קרישה (ריכוז EDTA סטנדרטי של 1.6 מ"ג / מ"ל דם, הנורמה האירופית NF EN ISO 6710), בצינורות Westergren. הנפח הדרוש למילוי צינור ווסטרגרן תלוי ביצרן (מכיוון שחלקים נמוכים יותר מכילים לפעמים מאגר רחב יותר); נפח צריך להיות כ 1 מ"ל של דם מלא, ו 800 μL עבור צינורות המצוין בטבלת החומרים. עם זאת, השיטה המתוארת להלן תקפה ללא קשר לתרחיף הספציפי ולצורת המיכל, כל עוד ההמטוקריט של הדגימות הנבדקות גבוה מ- 25%16. לכן יש לבחור נפחים,....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

דוגמה לרצף תמונות שנרכש כהלכה מסופקת כסרט משלים 1 (MovieS1.avi). סדרה של התאמות אופייניות של המודל מוצגת עבור תנאים שונים באיור 2. ריכוז הפיברינוגן נקבע מריכוז הפיברינוגן בפלזמה Fib0, בהנחה שבסרום אין פיברינוגן כלל. לפיכך, Fib = C Fib0, כאשר C הוא חלק נפח הפלזמה בתערובת פלסמה-סרום. במחקרים קודמים16, Fib0 נקבע בשיטות סטנדרטיות במעבדה לכימיה קלינית של בית החולים האוניברסיטאי.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כדי שהפרוטוקול האוטומטי יעבוד ביעילות, חשוב שיהיה רקע ברור ותאורה מתאימה. רקע כהה עלול למנוע את קיומו של סף בינאריזציה יעיל. עבור דגימות עם המוליזה מסוימת, אשר מתרחשת בדרך כלל (עולה) לאורך זמן, חשוב לוודא תחילה כי סף בינאריזציה שנבחר רלוונטי הן עבור התמונה הראשונית והן עבור התמונה הסופית.

כשמדובר בתהליך הבינאריזציה של התמונה, בחירת החזר ההשקעה וסף הבינאריות היא השלב הרגיש ביותר. כדאי לבדוק ידנית ערכי סף שונים בשלוש תמונות שונות (בתחילתו, באמצעו ובסופו) כדי לוודא שבחירת הסף אכן מספקת את הבינארי.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר שהם רלוונטיים לתוכן מאמר זה.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי יחידת המחקר FOR 2688 - Wa1336/12 של קרן המחקר הגרמנית ועל ידי הסכם המענק של מארי סקלודובסקה-קירי מס '860436-EVIDENCE. T. J. ו- C. W. מכירים במימון מהאוניברסיטה הגרמנית הצרפתית (DFH / UFA). א.ד. מכיר במימון של מענק החוקר הצעיר של אוניברסיטת סארלנד.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
שפופרת נוגדת קרישה (EDTA או Heparin) (לדגימת דם)SARSTEDT267001 או 265דגימת דם נוגדת קרישה לאפיון
מצלמה EOS M50CanonEF-M18-150 IS STMכל מצלמה צריכה לעבוד, בתנאי שקיימת הזנה מגזרית, חיבור למחשב לצילום אוטומטי ומטרה מותאמת
צנטריפוגהHERMLE302.00 V03 - Z 36 HKדרישות: לפחות 3000 x גרם של 7 דקות.
מיקרו-צנטריפוגהMLWTH21או כל דרך אחרת לקבוע את ההמטוקריט
קפילרי מיקרו-המטוקריטפישר 11884040 מדעיאו נימים/מיכלים אחרים לקביעת המטוקריט
פוספט חוצץ מלח (PBS)ThermoFisher100100231x PBS, pH 7.4, 298 פיפטות Osm
(למשל פיפטה תזוזה חיובית)גילסוןFD10006פיפטה נדרשת למניפולציה של דם ו/או תאים ארוזים. מודלים אחרים מתאימים כמובן, אך הקפידו להתייחס לדם ולתאים שנפגעו כנוזלים צמיגים מאוד.
צלחת איטום שעווההירשמן9120101שעוות איטום לנימים המיקרו-המטוקריטים
צינורות ווסטרגרןפרקסינדוA9244560כל צינור Wetsergren סטנדרטי אחר צריך לעבוד מדי
רקע לבן עם תאורה//גיליונות נייר לבנים מאחורי הדגימות, עם אור חדר רגיל מספיק בהחלט.
ערכת

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

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

מאמרים קשורים