Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

एरिथ्रोसाइट अवसादन दर: एक चिकित्सा संदर्भ में एक भौतिकी-संचालित लक्षण वर्णन

Published: March 24, 2023 doi: 10.3791/64502
Automatic Translation
1, 1, 1,2, 1,3
1Experimental Physics, Saarland University, 2Department of Physics and Materials Science, University of Luxembourg, 3Theoretical Medicine and Biosciences, Saarland University

Summary

एरिथ्रोसाइट अवसादन दर (ईएसआर) एक भौतिक पैरामीटर है, जिसका उपयोग अक्सर नियमित स्वास्थ्य जांच और चिकित्सा निदान में किया जाता है। एक सैद्धांतिक मॉडल जो आधुनिक कोलाइडल ज्ञान के आधार पर पूरे अवसादन वक्र से शारीरिक रूप से सार्थक मापदंडों को निकालने की अनुमति देता है, हाल ही में विकसित किया गया है। यहां, हम समय के साथ ईएसआर को स्वचालित रूप से एकत्र करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं, और इस स्वचालित डेटा संग्रह से इस हालिया मॉडल के मापदंडों को निकालते हैं। इन परिष्कृत मापदंडों से चिकित्सा गवाही में भी सुधार होने की संभावना है।

Abstract

एरिथ्रोसाइट (या लाल रक्त कोशिका) अवसादन दर (ईएसआर) रक्त का एक भौतिक व्युत्पन्न पैरामीटर है जिसका उपयोग अक्सर नियमित स्वास्थ्य जांच और चिकित्सा निदान में किया जाता है। उदाहरण के लिए, सूजन के मामले में, फाइब्रिनोजेन और अन्य प्लाज्मा प्रोटीन में संबंधित वृद्धि के कारण एक उच्च ईएसआर देखा जाता है। यह माना जाता था कि यह वृद्धि फाइब्रिनोजेन में वृद्धि के कारण लाल रक्त कोशिकाओं (आरबीसी) के बड़े समुच्चय के गठन के कारण थी। दरअसल, फाइब्रिनोजेन आरबीसी का एक एजेंट-पालक एकत्रीकरण है और स्टोक्स शासन में- रक्त-बड़े समुच्चय तलछट में तेजी से देखा जाता है। हालांकि, इस परिकल्पना के आधार पर ईएसआर माप के सभी मॉडलों को आगे विशिष्ट भौतिक मान्यताओं की आवश्यकता होती है, जो किसी अन्य प्रणाली में आवश्यक नहीं है। इसके अलावा, कोलाइडल निलंबन के क्षेत्र में आधुनिक अध्ययनों ने स्थापित किया है कि आकर्षक कण अंतःस्त्रवण समुच्चय (यानी कंटेनर के रूप में व्यापक समुच्चय) बनाते हैं। इन कोलाइड्स का अवसादन तब एक तथाकथित "कोलाइडल जेल पतन" का अनुसरण करता है। हाल ही में, यह दिखाया गया है कि आरबीसी वास्तव में एक ही व्यवहार का पालन करते हैं। यह परिकल्पना आरबीसी के अवसादन वक्र को कुशलतापूर्वक और विश्लेषणात्मक रूप से मॉडल करने की अनुमति देती है, जिसमें से मजबूत और शारीरिक रूप से सार्थक वर्णनकर्ता निकाले जा सकते हैं। यह पांडुलिपि बताती है कि इस तरह के विश्लेषण को कैसे किया जाए, और इस दृष्टिकोण के लाभों पर चर्चा की जाए।

Introduction

एरिथ्रोसाइट अवसादन दर (ईएसआर) एक चिकित्सा इन विट्रो नैदानिक उपकरण है, जिसे औपचारिक रूप से बीसवीं शताब्दी 1,2,3,4 के दौरान साक्ष्य-आधारित चिकित्सा में पेश किया गया था। यह वर्तमान में दुनिया भर में एक निरर्थक भड़काऊ परीक्षण के रूप में उपयोग किया जाता है, या कुछ विशिष्ट स्थितियों 5,6,7,8 के विकास की निगरानी के लिए। यह मुख्य रूप से फाइब्रिनोजेन एकाग्रता में वृद्धि के कारण है, लेकिन आईजीएम1,9,10,11 जैसे अन्य प्लाज्मा घटकों में भी है। वर्तमान वेस्टरग्रेन मानक प्रोटोकॉल के अनुसार, ईएसआर मानों को 20 सेमी के विशिष्ट आकार की ऊर्ध्वाधर ट्यूबको शेष 12 पर लंबवत छोड़ने के बाद किसी दिए गए समय बिंदु (30 मिनट या 1 घंटे) पर सेल-मुक्त प्लाज्मा परत के माप के रूप में रिपोर्ट किया जाता है। हालांकि, इस माप विधि की आलोचना की गई है क्योंकि अवसादन प्रक्रिया में गुणात्मक रूप से विभिन्न चरणों की सूचना दी गई है, जिसमें अधिकतम निपटान वेग13 तक पहुंचने से पहले देरी शामिल है। यह देरी लगभग आधे स्वस्थ नमूनों में 1 घंटे से अधिक समय तकरहती है। इस चरण के दौरान वेग अवसादन15 के दूसरे, तेज चरण की तुलना में एक अलग स्केलिंग का पालन करता है। पहले घंटे के दौरान औसत निपटान वेग तक रीडआउट को सीमित करना फिर विभिन्न व्यक्तियों के बीच विभिन्न रक्त गुणों के एक अलग मिश्रण की तुलना करता है।

इसके अलावा, यह हाल ही में प्रदर्शित किया गया है कि इस प्रोटोकॉल के पीछे सामान्य सैद्धांतिक विचार गलत थे 16,17,18। शारीरिक हेमटोक्रिट (लगभग 25% से ऊपर) पर, लाल रक्त कोशिकाएं (आरबीसी) अलग-अलग समुच्चय के रूप में तलछट नहीं करती हैं, बल्कि आरबीसी17,18 के निरंतर, तथाकथित अंतःस्त्रवण, नेटवर्क के रूप में होती हैं, जो आमतौर पर उल्लिखित स्टोक्स अवसादन16,17 की तुलना में भौतिक समीकरणों के एक अलग सेट का पालन करती हैं। यह दिखाया गया है कि अवसादन (पूरे वक्र) के समय-हल माप के आधार पर एक भौतिक विवरण पर विचार करना कुछ नए चिकित्सासंदर्भों में अधिक मजबूत था। इसके अलावा, इन मापों का उपयोग उन विकृतियों में ईएसआर को बदलने वाले भौतिक तंत्र पर प्रकाश डालने के लिए किया जा सकता है जिसमें सेल आकार19,20 बदल जाते हैं। इसके अतिरिक्त, एक धीमी ईएसआर में एक उपयोगी चिकित्सा व्याख्या हो सकती है, जैसा कि न्यूरोकैंथोसाइटोसिस सिंड्रोम रोगियों के एक समूह के माप में संकेत दिया गया है। यह लेख समीक्षा करता है कि पूरे ईएसआर कैनेटीक्स के आधार पर शारीरिक रूप से सार्थक मापदंडों के माप को व्यावहारिक रूप से कैसे लागू किया जाए। अधिक सटीक रूप से, यहां प्रस्तुत विधि अधिकतम अवसादन गति यूएम निकालती है, जिसके मूल्य को दाता16,17 के हेमटोक्रिट के प्रभाव पर विचार करने के लिए सही किया जा सकता है। यह पैरामीटर पारंपरिक माप16,17,19,20 की तुलना में अधिक सटीक और इस प्रकार अधिक विश्वसनीय है।

इसके अलावा, कुछ मौलिक शोधों में, किसी दिए गए रोगी की सूजन की स्थिति की निगरानी करने के बजाय, ईएसआर21,22,23 पर हेमटोक्रिट के प्रभाव को बाहर करना या संशोधित ईएसआर 19,20,24,25 में आरबीसी की भूमिका की जांच करना दिलचस्प है। विभिन्न दाताओं के बीच। उन नमूनों की तुलना करना उपयोगी हो सकता है जो रोगियों से सीधे पूर्ण रक्त के नमूने नहीं हैं। इसलिए, ऑटोलॉगस प्लाज्मा में एक नियंत्रित हेमटोक्रिट के साथ आरबीसी को पुन: निलंबित करना, या प्लाज्मा-प्रतिस्थापन में, ईएसआर माप के पहले चरण के रूप में उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, फॉस्फेट बफर्ड सेलाइन (पीबीएस) में 55 मिलीग्राम / एमएल की एकाग्रता के साथ डेक्सट्रान 70 केडीए के समाधान स्वस्थ कोशिकाओं के लिए नियंत्रण सीमा के भीतर अवसादन सीमा का उत्पादन करतेहैं। यह पांडुलिपि यह भी दिखाती है कि इस तरह के कदम कैसे आयोजित किए जाने चाहिए, और यह कि प्रस्तुत विश्लेषण इन मामलों में भी प्रासंगिक है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

रक्त के नमूने के संग्रह और प्रयोगों को "एर्ज़टेकमर डेस सारलैंड्स", नैतिकता वोटम 51/18 द्वारा अनुमोदित किया गया था, और हेलसिंकी की घोषणा के अनुसार सूचित सहमति प्राप्त करने के बाद प्रदर्शन किया गया था। वेस्टरग्रेन ट्यूबों में एथिलीनडायमाइनटेट्राएसिटिक एसिड (ईडीटीए)-एंटीकोगुलेटेड रक्त (मानक ईडीटीए एकाग्रता 1.6 मिलीग्राम / एमएल रक्त, यूरोपीय मानक एनएफ एन आईएसओ 6710) के साथ मानक माप किया जाना चाहिए। वेस्टरग्रेन ट्यूब को भरने के लिए आवश्यक मात्रा निर्माता पर निर्भर करती है (क्योंकि निचले हिस्सों में कभी-कभी एक व्यापक जलाशय होता है); मात्रा लगभग 1 एमएल पूर्ण रक्त होनी चाहिए, और सामग्री की तालिका में इंगित ट्यूबों के लिए 800 μL होना चाहिए। नीचे वर्णित विधि हालांकि विशिष्ट निलंबन और कंटेनर आकार से कोई फर्क नहीं पड़ता, जब तक कि जांच किए गए नमूनों का हेमटोक्रिट 25% 16 से अधिक है। वॉल्यूम, कंटेनर, निलंबित माध्यम और एडिटिव्स को इसलिए प्रदर्शन किए गए शोध के विशिष्ट उद्देश्यों के अनुसार चुना जाना चाहिए।

1. प्रयोग और माप

नोट: हर मिनट नमूने की अवसादन दर रिकॉर्ड करें।

  1. नमूना तैयार करना (यदि आवश्यक हो): यदि एक नियंत्रण हेमटोक्रिट या निलंबित तरल की आवश्यकता होती है, तो कोशिकाओं को धोने और नमूने तैयार करके शुरू करें (एक उदाहरण के रूप में, हम दिखाते हैं कि ऑटोलॉगस सीरम और प्लाज्मा को मिलाकर विभिन्न फाइब्रिनोजेन स्तरों के साथ नमूने कैसे तैयार किए जाएं)। सीरम को वास्तव में फाइब्रिनोजेन-मुक्त प्लाज्मा26,27 के रूप में अनुमानित किया जा सकता है, और अन्यथा शारीरिक स्थितियों में आरबीसी के एकत्रीकरण को कम करने के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है। कई नमूने तैयार करने के लिए, 9 एमएल के मानक ईडीटीए ट्यूबों में रक्त एकत्र करें और 9 एमएल के मानक सीरम ट्यूबों (थक्के सक्रियकर्ता के रूप में सिलिका मोतियों के साथ) में सीरम एकत्र करें।
    1. पैक किए गए एरिथ्रोसाइट्स के इष्टतम संघनन के लिए कम से कम 7 मिनट के लिए 3,000 x g पर रक्त के नमूने (यानी, चुने हुए उदाहरण में मानक ईडीटीए और सीरम ट्यूबों के 9 एमएल) को सेंट्रीफ्यूज करें। यदि पर्याप्त मात्रा में उपलब्ध है, तो सुपरनैटेंट को पीबीएस या वांछित निलंबित तरल से बदलें। यदि ऑटोलॉगस प्लाज्मा में हेमटोक्रिट को नियंत्रित करना आवश्यक है, तो सीधे चरण 1.1.3 पर आगे बढ़ें। अन्यथा, धोने के लिए सतह पर तैरने वाले को शामिल करने के बाद धीरे से मिलाएं।
    2. तीन बार दोहराएं। किसी भी मामले में वांछित निलंबित तरल के साथ अंतिम धोने का प्रदर्शन करें।
      1. चुने हुए उदाहरण में, निर्धारित अनुपात (जैसे, 25%/75%, 50%/50%, या प्लाज्मा-सीरम वॉल्यूम अंश का 75%/25%) के साथ ऑटोलॉगस प्लाज्मा और सीरम के मिश्रण तैयार करें। उदाहरण के लिए, 25% / 75% प्लाज्मा-सीरम मिश्रण का 2.5 एमएल तैयार करते समय, सीरम के 1.875 एमएल में 0.625 एमएल प्लाज्मा जोड़ें।
    3. पैक की गई कोशिकाओं की आवश्यक मात्रा निकालें और इसे वांछित तरल में निलंबित करें। पैक की गई कोशिकाओं को एक अत्यधिक चिपचिपा तरल के रूप में संसाधित करें (मानक प्री-पिपेटिंग और / या रिवर्स-पिपेटिंग या सकारात्मक विस्थापन पिपेट28 का उपयोग करके)। चुने हुए उदाहरण में, 45% के हेमटोक्रिट पर 4 एमएल नमूने के लिए, प्लाज्मा-सीरम मिश्रण के 2.2 एमएल के भीतर पैक की गई कोशिकाओं के 1.8 एमएल को निलंबित करें।
  2. यदि नमूने के हेमटोक्रिट को नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो इसे उच्च गति माइक्रोसेंट्रीफ्यूजेशन (अन्य मानक विधियां भी उपयुक्त हैं) द्वारा निर्धारित करें।
    1. हेमटोक्रिट निर्धारण के लिए आवश्यक मात्रा में नमूना निकालें: तरल में इसकी निचली नोक को डुबोकर माइक्रो-हेमटोक्रिट केशिकाओं को भरें। केशिका चूषण द्वारा ट्यूब में आवश्यक मात्रा बढ़ने पर शीर्ष उद्घाटन को कवर करके इसे रोकें।
    2. सीलिंग मोम के साथ केशिकाओं को सील करें। उन्हें माइक्रो-हेमटोक्रिट सेंट्रीफ्यूज में रखें और इसे 5 मिनट के लिए या निर्माता के निर्देशों के अनुसार 15,000 x g (12,000 आरपीएम) पर चलाएं।
    3. केशिका पर हेमटोक्रिट स्तर पढ़ें और इसे संदर्भ के लिए लिखें।
  3. नमूने के अवसादन को रिकॉर्ड करने के लिए एक कैमरा सेट करें। मेमोरी को ओवरलोड करने या बैटरी को खत्म करने से बचने के लिए, डिवाइस को मेन से पावर दें और चित्रों को सीधे कंप्यूटर या बाहरी हार्ड ड्राइव पर सहेजें।
    1. धारक के सामने एक स्थिर कैमरा सेट करें जहां ईएसआर ट्यूबों को आराम पर छोड़ दिया जाएगा। एक सफेद, रोशन पृष्ठभूमि का उपयोग करें (पृष्ठभूमि में कागज की सफेद चादरें पूरी तरह से काम करती हैं)।
    2. खाली वेस्टरग्रेन ट्यूबों का उपयोग करके, अधिमानतः निशान के बिना, उच्चतम रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए कैमरे के फोकस और क्षेत्र को सेट करें जहां नमूने रखे जाएंगे। अधिमानतः, सुनिश्चित करें कि चित्रों की सीमाएं ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दिशा में संरेखित हैं।
    3. पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन निकालने के लिए एक स्केल ट्यूब की तस्वीर लें। आरजीबी चित्रों के उपयोग की सिफारिश की जाती है।
    4. कैमरे के प्रकाश और एक्सपोज़र समय को सफेद पृष्ठभूमि के लिए सेट करें, लेकिन कोई संतृप्ति नहीं। चित्रा 1 में उदाहरण कैनन ईओएस एम 50 का उपयोग करके प्राप्त किया गया है, जिसमें 1/15 सेकंड का एक्सपोजर समय, एफ 8.0 का एपर्चर, टंगस्टन व्हाइट बैलेंस, मैनुअल फोकस के साथ एकल शॉट मोड में और 1,000 की आईएसओ गति है।
  4. ईएसआर ट्यूब तैयार करें और रखें।
    1. निर्माता के निर्देशों के अनुरूप मात्रा के साथ वेस्टरग्रेन ट्यूब के निचले कंटेनर को भरें। निर्माता द्वारा बताए गए अनुसार नीचे के कंटेनर में वेस्टरग्रेन ट्यूब डालें।
    2. जैसे ही पहली ट्यूब तैयार हो जाती है, इसे होल्डर में रखें और कैमरा रिकॉर्डिंग शुरू करें। हर मिनट एक तस्वीर रिकॉर्ड करना आमतौर पर ईएसआर गतिज वक्र का एक अच्छा रिज़ॉल्यूशन देता है।
    3. तैयार करें और अगले नमूने रखें। सुनिश्चित करें कि जब कोई तस्वीर ली जाती है तो किसी भी नमूने के सामने खड़े न हों।
    4. 30 मिनट, 1 घंटे और 2 घंटे पर मानक माप के साथ तुलना करने के लिए माप को कम से कम 2 घंटे तक चलने दें। हालांकि, अवसादन की संतृप्ति और गिरफ्तारी को देखना भी बेहतर है। स्वस्थ नमूनों के लिए, या सूजन के मामले में, 12 घंटे और 24 घंटे के बीच रात भर नमूने रिकॉर्ड करना, पर्याप्त से अधिक है क्योंकि सबसे तेज़ नमूनों की वक्रता 3 घंटे13,19 के भीतर दिखाई देती है। हालांकि, यदि कोई स्थिति अवसादन वेग को कम करती है, जैसा कि फाइब्रिनोजेन एकाग्रता में कमी होती है (यानी, चुने हुए उदाहरण में, उच्च सीरम वॉल्यूम अंश), सबसे सटीक जानकारी प्राप्त करने के लिए 50 घंटे या उससे अधिक की रिकॉर्डिंग की आवश्यकता हो सकती है।

2. छवि विश्लेषण

नोट: एक बार छवियों को रिकॉर्ड करने के बाद, ईएसआर वक्र निकालें। Matlab कोड का एक उदाहरण पूरक फ़ाइल 1 (MatlabCodeImageAnalysisSampled.m) के रूप में प्रदान किया गया है।

  1. रुचि के एक क्षेत्र (आरओआई) का चयन करें या पहचानें जहां केवल एक ट्यूब दिखाई देती है, निचली सीमा एरिथ्रोसाइट सेल-मुक्त प्लाज्मा इंटरफ़ेस की सबसे कम स्थिति के तहत स्थित है लेकिन नमूने के भीतर (चित्रा 1 ए, बी देखें)। यदि आवश्यक हो, तो चित्र को घुमाएं ताकि ऊर्ध्वाधर दिशा चित्र के पहले घटक के साथ संरेखित हो।
  2. आरजीबी चित्र के आरओआई को ग्रे-स्केल चित्र या मैट्रिक्स जीआर में परिवर्तित करें। आमतौर पर, तीन-रंग चैनलों (लाल [आर], हरे [जी] और नीले [बी]) को जीआर = 2 * आर - बी - जी के रूप में संयोजित करना एक स्पष्ट पृष्ठभूमि के साथ बहुत कुशल है ( चित्रा 1 सी और मैटलैबकोडइमेज विश्लेषण नमूना.एम लाइनें 121-128 देखें)।
  3. चित्र को आकार दें। एक स्वस्थ नमूने के लिए, ओत्सु थ्रेशोल्ड29 का उपयोग करना आमतौर पर एक सुसंगत परिणाम देता है (मैटलैबकोडइमेज एनालिसिस सैंपल्ड.एम के चित्रा 1 डी और लाइन 133 देखें)। उच्च हेमटोक्रिट या कुछ हेमोलिसिस वाले नमूनों के लिए, इसे मैन्युअल रूप से समायोजित करना या किसी अन्य स्वचालित विधि का उपयोग करना बेहतर हो सकता है (जैसा कि मैटलैबकोडइमेज एनालिसिस सैंपलेड.एम की लाइनों 129-131 में किया गया है), ट्यूब के अंदर विभिन्न चरणों के बीच प्राप्त सटीक अंतर के आधार पर।
  4. क्षैतिज दिशा के साथ Gr के पिक्सेल (या तत्व) मानों का औसत प्राप्त करें। यह चरण शोर को कम करता है और संभावित इंटरफ़ेस अनियमितताओं को कुशलतापूर्वक औसत करता है ( चित्रा 1 ई और मैटलैबकोडइमेज विश्लेषण नमूना.एम लाइन 137 देखें)।
  5. भिन्नताओं की गणना करने से पहले, वक्र को एक गतिशील औसत के साथ चिकना करें, खासकर यदि ट्यूबों में कुछ क्षैतिज चिह्न होते हैं ( चित्रा 1 एफ देखें)। प्रदान किए गए उदाहरणों के लिए, इस प्रक्रिया के लिए ~ 2.5 मिमी (50 पिक्सेल) की चलती खिड़की का उपयोग किया गया था (MatlabCodeImageAnalysisSampled.m की पंक्ति 138 देखें)। फिर, इंटरफ़ेस स्थिति को उच्चतम तीव्रता भिन्नता वाले बिंदु के रूप में पहचानें ( चित्रा 1 जी देखें)।
  6. प्रत्येक चित्र और प्रत्येक नमूने के लिए दोहराएँ। प्रत्येक नमूने के लिए, किसी भी उपयुक्त रूप से फिट सॉफ़्टवेयर के साथ भौतिक मॉडल को फिट करने के लिए एक उपयुक्त प्रारूप में समय के साथ इंटरफ़ेस की स्थिति को सहेजें।

3. भौतिक मॉडल की फिटिंग

  1. किसी भी उपयुक्त रूप से फिट सॉफ्टवेयर का उपयोग करके, हेमटोक्रिट और रक्त स्तंभ एच0 की प्रारंभिक ऊंचाई को जानने के बाद, देरी समय टी 0, आयाम हीन समय γ, और एरिथ्रोसाइट्स के अंतिम पैक किए गए वॉल्यूम अंश 3एमके मान ज्ञात करें जो भौतिक मॉडल17 के लिए वर्ग अवशिष्ट विचलन के योग को कम करता है। एक Matlab कोड (ShapeAnalyzerIntegrated.m) पूरक फ़ाइल 2 के रूप में प्रदान किया जाता है ताकि इस तरह के फिट को कैसे किया जाए। आगे के निर्देशों के लिए अनुपूरक फाइल 2 देखें। जैसा कि कहीं और वर्णित है 16,17, शारीरिक हेमटोक्रिट तलछट पर एरिथ्रोसाइट्स एक नरम कण जेल के रूप में, जहां महत्वपूर्ण भौतिक पैरामीटर दाता के प्लाज्मा और आरबीसी के बीच घनत्व में अंतर हैं η। . इन मापदंडों का उपयोग करते हुए, और यह मानते हुए कि गुरुत्वाकर्षण तनाव प्लाज्मा के लिए एरिथ्रोसाइट्स द्वारा गठित छिद्रपूर्ण नेटवर्क के माध्यम से ऊपर की ओर बहने के लिए मुख्य ड्राइविंग प्रक्रिया है, एक अस्थायी विकास16,17 प्राप्त करता है:
    Equation 1
    एरिथ्रोसाइट की औसत डिस्क त्रिज्या के साथ , Equation 3और Equation 4 होने के नातेEquation 2। ऐसा करने वाले मैटलैब कोड का एक उदाहरण अनुलग्नक के रूप में प्रदान किया जाता है (ShapeAnalyzerIntegrated.m SedimFit.m [पूरक फ़ाइल 3] में परिभाषित फ़ंक्शन को फिट करता है)। वैकल्पिक रूप से, जी / γ को 1 / टी की इकाइयों के साथ सीधे फिट पैरामीटर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
  2. एक बार जब मात्रात्मक वक्र चित्र से निकाला जाता है, तो नमूने के भौतिक मापदंडों को सहेजें। 30 मिनट, 1 घंटे, या 2 घंटे पर पारंपरिक ईएसआर मान अभी भी संदर्भ के लिए वक्र से निकाले जा सकते हैं (देखें ShapeAnalyzerIntegrated.m लाइनें 123-132)।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

सही ढंग से प्राप्त छवि अनुक्रम का एक उदाहरण पूरक मूवी 1 (मूवीएस 1.avi) के रूप में प्रदान किया गया है। मॉडल की विशेषता फिट की एक श्रृंखला चित्रा 2 में विभिन्न स्थितियों के लिए दिखाई गई है। फाइब्रिनोजेन एकाग्रता प्लाज्मा फाइब0 में फाइब्रिनोजेन एकाग्रता से निर्धारित की गई थी, यह मानते हुए कि सीरम में कोई फाइब्रिनोजेन नहीं है। इसलिए, फाइब = सी फाइब0, जहां सी प्लाज्मा-सीरम मिश्रण में प्लाज्मा वॉल्यूम अंश है। पिछलेअध्ययनों 16 में, फाइब0 को सारलैंड यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल (होमबर्ग, जर्मनी) के नैदानिक रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में मानक तरीकों से निर्धारित किया गया था। यदि स्वतंत्र रूप से ऐसी मात्रा को मापना आवश्यक है, तो फाइब्रिनोजेन एकाग्रता निर्धारित करने के लिए एक सुविधाजनक विधि में (अर्ध-) स्वचालित बॉल कोगुलोमीटर शामिल हैं, जिसके लिए दाता30 से रक्त का साइट्रेट-एंटीकोगुलेटेड नमूना प्राप्त करने की भी आवश्यकता हो सकती है। इन वक्रों को उत्पन्न करने वाले अध्ययनों से ईएसआर वक्रों को पियर्सन गुणांक आर2Equation 11 [0.974, 0.9996] के साथ फिट किया जा सकता है, जिसमें औसत 0.996 और 0.004 का मानक विचलन है (35 में से केवल एक वक्र ने आर2 < 0.99 दिया)। अंततः निकाले गए पैरामीटर आरबीसी चरण में अंतिम हेमटोक्रिट हैं, जेल को फ्रैक्चर करने और पतन शुरू करने के लिए आवश्यक देरी समय टी0- और पतन की शुरुआत में अधिकतम तात्कालिक वेगEquation 6, पहुंच गया। आयाम हीन पैरामीटर γ आरबीसी के कॉम्पैक्टिंग नेटवर्क में छिद्र क्षेत्र के व्युत्क्रम से जुड़ा हुआ है (कण त्रिज्या के गुणकों में व्यक्त किया गया है), ए दाता के प्लाज्मा और आरबीसी के बीच घनत्व में अंतर है, ए आरबीसी विशेषता व्यास है, η कमरे के तापमान पर प्लाज्मा चिपचिपाहट है, और ओ दाता का हेमटोक्रिट है। फिट वास्तव में ए,ए, η और ए को ठीक करके किया जाता है और फिर सबसे अच्छा γ, ए एम और टी0 निर्धारित करता है। हेमटोक्रिट को एक अन्य मानक विधि के माध्यम से स्वतंत्र रूप से निर्धारित किया जाना चाहिए, जबकि दूसरे को मानक मूल्यों पर तय किया जा सकता हैEquation 100(30 किग्रा / एम3 31,32, ηEquation 1001.5 एमपीए एस 33, औरEquation 1004 μm)। अन्य मापदंडों का कोई भी विचलन केवल एक संबंधित कारक द्वारा γ के निर्धारित मूल्य को संशोधित करेगा, लेकिन यूएम के अंतिम निर्धारण को नहीं बदलेगा, जो तब उस संबंध में एक मजबूत पैरामीटर है।

पिछले मौलिक अध्ययनों में एकत्र किए गए पैरामीटर मूल्यों के संग्रह, हेमटोक्रिट और फाइब्रिनोजेन स्तरों के कार्य के रूप में मापदंडों के रुझान ों को दिखाते हुए, चित्रा 3 और चित्रा 4 में दिखाए गए हैं।

Figure 1
चित्र 1: छवि प्रसंस्करण. (ए) प्रासंगिक आरओआई के साथ कई नमूनों का आदर्श दृश्य, एक नमूने के लिए हाइलाइट किया गया है। (बी) चयनित आरओआई पर ज़ूम करें। (सी) रंगीन आरओआई को ग्रे-स्तर में बदलना। (डी) ओत्सु सीमा के साथ प्राप्त बिनाराइज्ड तस्वीर। (ई) ऊंचाई के कार्य के रूप में द्विआधारी चित्र की क्षैतिज रूप से औसत तीव्रता (छवि प्रसंस्करण में सामान्य सम्मेलन के अनुसार, उत्पत्ति को चित्र के शीर्ष पर माना जाता है; प्रोटोकॉल के चरण 2.4 को भी देखें। (एफ) 50 पिक्सेल ऊर्ध्वाधर पड़ोस पर एक चलती औसत प्रदर्शन करके तीव्रता को चिकना करें (प्रोटोकॉल के चरण 2.5 को भी देखें)। (छ) ऊर्ध्वाधर दिशा के साथ चिकनी तीव्रता की भिन्नताएं। पूर्ण अधिकतम मूल्य की स्थिति को इंटरफ़ेस की स्थिति के रूप में लिया जाता है (प्रोटोकॉल के चरण 2.5 को भी देखें)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्र 2: विशेषता फिट बैठती है। (ए) विभिन्न समायोजित हेमटोक्रिट के साथ एक स्वस्थ दाता के लिए प्राप्त वक्र और फिट। वक्रों को पिछले अध्ययन 17 से अनुकूलित कियागया है। (बी) विभिन्न फाइब्रिनोजेन सांद्रता के साथ एक स्वस्थ दाता के लिए प्राप्त वक्र और फिट। विभिन्न अनुपातों में ऑटोलॉगस प्लाज्मा और सीरम को मिलाकर विभिन्न फाइब्रिनोजेन सांद्रता प्राप्त की गई थी। वक्र और डेटा पिछले अध्ययन16 से हैं। त्रुटि पट्टियाँ (पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन या फिट आँकड़ों से प्राप्त) प्रतीक आकार से छोटी होती हैं. आंकड़ों को दासन्ना एट अल.16 (चार स्वतंत्र रक्त चित्रों से 18 नमूने) और डारस एट अल.17 (सात स्वतंत्र रक्त चित्रों से 16 नमूने) की अनुमति से पुनर्मुद्रित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्र 3: विभिन्न हेमटोक्रिट के लिए निकाले गए मापदंडों के विशिष्ट मान। (A) नमूना हेमटोक्रिट के कार्य के रूप में निकाले गए अधिकतम अवसादन वेग Umकी भिन्नता। मंडलियां व्यक्तिगत माप हैं; विभिन्न रंग विभिन्न स्वस्थ दाताओं से संबंधित हैं। निरंतर लाल रेखा मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई प्रवृत्ति है, जो कि एम और γ के औसत मूल्यों के साथ प्राप्त होतीहै। 0.45 के हेमटोक्रिट के लिए Umका सही मान भी दिखाया गया है, दोनों अलग-अलग मूल्यों के लिए त्रिकोण के रूप में और मॉडल के अनुमानित स्थिरांक के लिए एक सीधी रेखा के रूप में। इस सही मूल्य की गणना मॉडल Equation 10के अनुसार की गई है। (बी) पैरामीटर γ के लिए प्राप्त मान। (C) पैरामीटर के लिए प्राप्त मान Ym. (डी) पैरामीटर टी0 के लिए प्राप्त मान। फिट आंकड़ों से प्राप्त व्यक्तिगत डेटा के लिए त्रुटि पट्टियाँ प्रतीक आकार से छोटी होती हैं. इस आंकड़े को डारस एट अल.17 की अनुमति से अनुकूलित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्र 4: विभिन्न फाइब्रिनोजेन सांद्रता के लिए निकाले गए मापदंडों के विशिष्ट मान। (A) नमूना फाइब्रिनोजेन एकाग्रता के कार्य के रूप में निकाले गए अधिकतम अवसादन वेग Umकी भिन्नता। विभिन्न रंग विभिन्न स्वस्थ दाताओं से संबंधित हैं। (बी) पैरामीटर γ के लिए प्राप्त मान। (C) पैरामीटर के लिए प्राप्त मान Ym. (डी) पैरामीटर टी0 के लिए प्राप्त मान। फिट आंकड़ों से प्राप्त व्यक्तिगत डेटा के लिए त्रुटि पट्टियाँ प्रतीक आकार से छोटी होती हैं. इस आंकड़े को दसन्ना एट अल.16 की अनुमति से पुनर्मुद्रित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

पूरक फिल्म 1: एक ठीक से अधिग्रहित छवि अनुक्रम का उदाहरण। दो अलग-अलग दाताओं (एक ही रक्त समूह) से इन चित्रों में विभिन्न नमूना प्रकार दिखाए गए हैं। बाएं से दाएं, डुप्लिकेट वाले सभी नमूने: दाता 1 से पूर्ण रक्त, डेक्सट्रान 70 केडीए (55 मिलीग्राम / एमएल पीबीएस) में दाता 1 से आरबीसी का निलंबन 45% पर नियंत्रित हेमटोक्रिट के साथ, दाता 2 से पूर्ण रक्त, डेक्सट्रान में दाता 2 से आरबीसी का निलंबन (45% हेमटोक्रिट), दाता 2 के प्लाज्मा में दाता 1 से आरबीसी का निलंबन (45% हेमटोक्रिट), और दाता 1 (45% हेमटोक्रिट) के प्लाज्मा में दाता 2 से आरबीसी का निलंबन। नमूनों में अवसादन गति की एक विस्तृत श्रृंखला है, और डेक्सट्रान में निलंबन भी कुछ हेमोलिसिस दिखाते हैं। हालांकि, प्रदान किया गया कोड MatlabCodeImageAnalysisSampled.m कुशलतापूर्वक उन सभी का विश्लेषण करता है। कृपया इस मूवी को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।

पूरक फ़ाइल 1: MatlabCodeImageAnalysisSampled.m. छवि विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाने वाला मुख्य कोड (प्रोटोकॉल का चरण 2)। एक विशिष्ट डिवाइस पर कोड चलाने के लिए, लाइन 8 को संशोधित किया जाना चाहिए। इसमें विश्लेषण करने के लिए वेस्टरग्रेन ट्यूबों के चित्रों वाले फ़ोल्डर का मार्ग होना चाहिए, चित्रों के उपसर्ग के साथ समाप्त होता है, यदि कोई हो। संपीड़ित चित्रों का एक सेट Zenodo (DOI: 10.5281/zenodo.7290177) पर ओपन-एक्सेस डाउनलोड के लिए उपलब्ध है। कोड, और विशेष रूप से प्रत्येक नमूने के गुण (लाइनों 14-61 में परिभाषित), पहले से ही इन चित्रों का विश्लेषण करने के लिए अनुकूलित किया गया है। इस चित्र सेट के लिए, प्रयुक्त उपसर्ग 'IMG_' था। इसलिए, स्ट्रिंग लाइन 8 को लिनक्स सिस्टम पर '\IMG_' (या '/IMG_' के साथ समाप्त होना चाहिए। कोड का अंतिम भाग (लाइनें 166-179) स्वचालित रूप से प्रत्येक नमूने के लिए निकाले गए अवसादन वक्रों को भी प्लॉट करता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक फ़ाइल 2: ShapeAnalyzerIntegrated.m. भौतिक मॉडल (प्रोटोकॉल के चरण 3) को फिट करने के लिए उपयोग किया जाने वाला मुख्य कोड। इस कोड को चलाने के लिए, बस इसे MatlabCodeImageAnalysisSampled.m से आउटपुट टेक्स्ट फ़ाइलों वाले फ़ोल्डर में कॉपी और पेस्ट करें। विश्लेषण करने के लिए फ़ाइलों के नाम (.txt एक्सटेंशन के बिना) लाइन 9 में सूचीबद्ध किया जाना चाहिए। ट्यूब की प्रारंभिक हेमटोक्रिट और ऊंचाई भी क्रमशः लाइनों 12 और 15 में निहित होनी चाहिए। यह कोड पहले से ही जेनोडो (डीओआई: 10.5281/ zenodo.7290177) पर ओपन-एक्सेस चित्रों से निकाले गए वक्रों का विश्लेषण करने के लिए तैयार है। एक बार उपरोक्त लाइन कोड संशोधित हो जाने के बाद, बस मैटलैब संपादक टूलबार में 'रन' बटन पर क्लिक करें। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक फाइल 3: SedimFit.m. ShapeAnalyzerIntegrated.m द्वारा समायोजित भौतिक मॉडल। यह फ़ाइल एक मैटलैब फ़ंक्शन है, जो उन कार्यों को परिभाषित करती है जो भौतिक मापदंडों को निकालने के लिए प्रयोगात्मक वक्रों में फिट होते हैं। विश्लेषण चलाए जाने पर यह ShapeAnalyzerIntegrated.m के समान फ़ोल्डर में होना चाहिए। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

स्वचालित प्रोटोकॉल को कुशलता पूर्वक काम करने के लिए, एक स्पष्ट पृष्ठभूमि और उचित रोशनी होना महत्वपूर्ण है। एक अंधेरी पृष्ठभूमि एक कुशल बीनाराइजेशन सीमा के अस्तित्व को रोक सकती है। कुछ हेमोलिसिस वाले नमूनों के लिए, जो आमतौर पर समय के साथ होता है (बढ़ता है), पहले यह सत्यापित करना महत्वपूर्ण है कि चयनित बीनाराइजेशन सीमा प्रारंभिक और अंतिम चित्रों दोनों के लिए प्रासंगिक है।

जब तस्वीर की बीनाराइजेशन प्रक्रिया की बात आती है, तो आरओआई और बीनाराइजेशन सीमा का विकल्प सबसे संवेदनशील कदम है। यह सुनिश्चित करने के लिए तीन अलग-अलग चित्रों (अवसादन प्रक्रिया की शुरुआत, मध्य और अंत में) पर अलग-अलग थ्रेशोल्ड मानों का मैन्युअल रूप से परीक्षण करना उपयोगी हो सकता है कि दहलीज का विकल्प वास्तव में पूरी प्रक्रिया के लिए प्रासंगिक बीनाराइजेशन प्रदान करता है। यदि नमूना मजबूत हेमोलिसिस का अनुभव करता है, तो प्रक्रिया की शुरुआत में नमूने के विश्लेषण को प्रतिबंधित करना आवश्यक हो सकता है, जब एक स्पष्ट इंटरफ़ेस अभी भी देखा जा सकता है। किसी भी ईएसआर माप के लिए, ट्यूब में किसी भी बुलबुले की उपस्थिति से बचना भी आवश्यक है। हालांकि, अगर ट्यूब के शीर्ष पर कुछ छोटे बुलबुले देखे जाते हैं, तो बुलबुले के नीचे और प्रारंभिक इंटरफ़ेस के ठीक ऊपर शुरू होने वाला आरओआई अभी भी प्रासंगिक माप प्रदान कर सकता है। इस मामले में, हालांकि, ट्यूब के दाईं और बाईं ओर कुछ पृष्ठभूमि स्थान शामिल करना महत्वपूर्ण है ताकि पृष्ठभूमि के ग्रे स्तर के साथ पिक्सेल की एक महत्वपूर्ण मात्रा पर विचार करते हुए ओत्सु दहलीज निर्धारित की जा सके।

विधि, सभी ईएसआर मापों के साथ, इस धारणा पर निर्भर करती है कि पैक किए गए एरिथ्रोसाइट्स और सेल-मुक्त प्लाज्मा के बीच एक स्पष्ट इंटरफ़ेस देखा जा सकता है। यदि नमूना कुछ महत्वपूर्ण मात्रा में हेमोलिसिस का अनुभव करता है, या यदि नमूने का हेमटोक्रिट बहुत पतला है (25% 17 के तहत), तो ऐसा इंटरफ़ेस अब नहीं देखा जाएगा। इन स्थितियों में एक ईएसआर माप तब प्रदर्शन करना असंभव है।

जैसा कि पहले कहा गया है, यह विधि जेल पतन यूएम की प्रासंगिक गति प्रदान करना सुनिश्चित करती है, जिसे रोगी17 के प्रारंभिक हेमटोक्रिट के अनुसार ठीक किया जा सकता है। चित्र 3A, Um के कच्चे माप के साथ, 0 = 0.45 के सामान्यीकृत हेमटोक्रिट के लिए सही मान भी दिखाता है। यह देखा जा सकता है कि सुधार 0 पर समग्र निर्भरता को हटा देता है, साथ ही अधिकांश डेटा फैलाव भी। संबंधित भौतिक मॉडल के आधार पर सीधे यूएमका निर्धारण करने का अर्थ यह भी है कि तकनीक एक मनमानी वक्र स्मूथिंग की तुलना में अधिक उद्देश्यपूर्ण है, जिसमें स्मूथिंग पैरामीटर के मनमाने विकल्प हैं। दूसरों के बीच, इस विधि को चिकित्सा संदर्भों में अधिक मजबूत दिखाया गया है जहां असामान्य रूप से कम ईएसआर मान19,20 देखे जाते हैं।

इस माप का एक और आंतरिक हित यह है कि यह अधिक मजबूत और शारीरिक रूप से व्याख्या योग्य डेटा देता है। उदाहरण के लिए, कम ईएसआर के मामले में, यह यह अंतर करने की अनुमति देता है कि क्या पतन का देरी समय टी 0 लंबा है, अगर आरबीसी का नेटवर्क γ के माध्यम से असामान्य रूप से अव्यवस्थित है, या यदि कोशिकाओं के अंतिम संघनन 16,19,20 में बाधा उत्पन्न होती है।

दिलचस्प बात यह है कि अधिकतम अवसादन वेग का माप भी फाइब्रिनोजेन स्तरों के प्रति अधिक मजबूत और संवेदनशील है, जैसा कि पहले से ही पिछलेअध्ययनों 13,14,15 में हाइलाइट किया गया है। यह एक महत्वपूर्ण विशेषता है, क्योंकि ईएसआर का उपयोग अक्सर सूजन की निगरानी के लिए किया जाता है, जो फाइब्रिनोजेन के ऊंचे स्तर से जुड़ा होता है। यह संवेदनशीलता अनिवार्य रूप से जेल पतन के समय से यूएम को अलग करने से उत्पन्न होती है, जिसे एक महत्वपूर्ण यादृच्छिक घटक 34,35,36 के रूप में जाना जाता है। अधिक सटीक रूप से, जैसा कि चित्रा 4 डी16 में हाइलाइट किया गया है, फाइब्रिनोजेन की उच्च सांद्रता के लिए, देरी के समय की आंतरिक यादृच्छिक भिन्नता (जिसमें 150 मिलीग्राम / एमएल से ऊपर का माप 12 मिनट और 30 मिनट के बीच होता है, यहां तक कि एक एकल दाता के बीच भी) का परिमाण का वही क्रम होता है जो इस पैरामीटर पर इसकी अंतर्निहित निर्भरता (150 मिलीग्राम / डीएल और 300 मिलीग्राम / डीएल के बीच) है; माप की औसत प्रवृत्ति केवल 0.45 घंटे से 0.4 घंटे तक कम हो जाती है। यानी, 27 मिनट से 24 मिनट)। चूंकि यह देरी समय वास्तव में 30 मिनट या 1 घंटे (अवधि जो यह देरी समय कभी-कभी पहुंच सकता है या उससे अधिक हो सकता है) पर पारंपरिक ऊंचाई माप में शामिल है, अधिकतम वेग यूएम (प्रत्येक दाता के लिए एक व्यवस्थित और महत्वपूर्ण प्रवृत्ति प्रस्तुत करना) निकालना फिर एक अधिक मजबूत और सार्थक पैरामीटर प्रदान करता है 13,14,15,34,35, 36.

इसके अलावा, पैरामीटर यूएम को पहलेवर्णित व्यावहारिक परिणाम Equation 11 के अनुसार प्रारंभिक हेमटोक्रिट के लिए कुशलतापूर्वक सही किया जा सकता है। पिछले अध्ययन17 में सभी स्वस्थ दाताओं के लिए डेटा का संयोजन करते समय, γ = 0.50 ± 0.06 और "एम  = 0.86 ± 0.04 के मान प्राप्त किए जाते हैं, जो दाता हेमटोक्रिट के कार्य के रूप में यूएम की प्रवृत्ति को अच्छी तरह से पुन: पेश करते हैं, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। हालांकि, व्यावहारिक मामलों में, एक विशिष्ट दाता के लिए प्राप्त γ और एममानों के साथ ईएसआर को सही करना अधिक कठोर हो सकता है, क्योंकि फाइब्रिनोजेन का स्तर दाताओं के बीच भी काफी बदल सकता है और इन मापदंडों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है (चित्रा 4)।

चर्चा किए गए बिंदुओं को ध्यान में रखते हुए और उन्हें नियमित चिकित्सा प्रक्रियाओं में शामिल करते हुए, इन विट्रो नैदानिक उपकरण के रूप में ईएसआर की सटीकता और बहुमुखी प्रतिभा में और सुधार होगा।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों के पास इस लेख की सामग्री के लिए प्रासंगिक घोषित करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

इस काम को जर्मन रिसर्च फाउंडेशन के 2688 - डब्ल्यूए 1336/12 के लिए अनुसंधान इकाई और मैरी स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी अनुदान समझौते संख्या 860436-साक्ष्य द्वारा समर्थित किया गया था। टीजे और सी डब्ल्यू फ्रेंच जर्मन विश्वविद्यालय (डीएफएच / यूएफए) से वित्त पोषण स्वीकार करते हैं। एडी सारलैंड विश्वविद्यालय के युवा अन्वेषक अनुदान द्वारा वित्त पोषण स्वीकार करता है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anticoagulant (EDTA or Heparin) tube (for blood sample) SARSTEDT 267001 or 265 Anticoagulated blood sample to characterize
Camera EOS M50 Canon Kit EF-M18-150 IS STM Any camera should work, provided that sector alimentation, connection to computer for automated shooting and adapted objective are available
Centrifuge HERMLE 302.00 V03 - Z 36 HK Requirements: at least 3000 x g ofr 7 min.
Micro-centrifuge MLW TH21 or any other way to determine the hematocrit
Micro-hematocrit capilaries Fisher scientific 11884040 or other capillaries/containers for hematocrit determination
Phosphate Buffered Saline (PBS) ThermoFisher 10010023 1x PBS, pH 7.4, 298 Osm
Pipettes (e.g. positive displacement pipette) Gilson FD10006 Pipette required to manipulate blood and/or packed cells.Other models are of course suitable, but be careful to treat blood and pakced cells as highly viscous fluids.
Wax sealing plate Hirschmann 9120101 Sealing wax for the micro-hematocrit capillaries
Westergren tubes Praxindo A9244560 Any other standard Wetsergren tube should work too
White background with illumination / / White sheet(s) of paper behind the samples, with usual room light is perfcetly sufficient.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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 erythrocyte sedimentation rate. On the 100th anniversary of his death. Clinics in Dermatology. 29 (6), 697-703 (2011).
  3. Kushner, I., Mackiewicz, A. The Acute Phase Response: An Overview. Acute Phase Proteins. , CRC Press. (1993).
  4. Tishkowski, K., Gupta, V. Erythrocyte Sedimentation Rate. StatPearls Publishing. , Treasure Island, FL. (2022).
  5. Menees, S. B., Powell, C., Kurlander, J., Goel, A., Chey, W. D. A meta-analysis of the utility of C-reactive protein, erythrocyte sedimentation rate, fecal calprotectin, and fecal lactoferrin to exclude inflammatory bowel disease in adults with IBS. The Americal Journal of Gastroenterology. 110 (3), 444-454 (2015).
  6. Brigden, M. L. Clinical utility of the erythrocyte sedimentation rate. Americal Family Physician. 60 (5), 1443-1450 (1999).
  7. Liu, S., et al. Preliminary case-control study to evaluate diagnostic values of C-reactive protein and erythrocyte sedimentation rate in differentiating active Crohn's disease from intestinal lymphoma, intestinal tuberculosis and Behcet's syndrome. The American Journal of the Medical Sciences. 346 (6), 467-472 (2013).
  8. Greidanus, N. V., et al. Use of erythrocyte sedimentation rate and C-reactive protein level to diagnose infection before revision total knee arthroplasty: A prospective evaluation. The Journal of Bone and Joint Surgery. 89 (7), 1409-1416 (2007).
  9. Flormann, D., Kuder, E., Lipp, P., Wagner, C., Kaestner, L. Is there a role of C-reactive protein in red blood cell aggregation. International Journal of Laboratory Hematology. 37 (4), 474-482 (2015).
  10. Brust, M., et al. The plasma protein fibrinogen stabilizes clusters of red blood cells in microcapillary flows. Scientific Reports. 4, 4348 (2014).
  11. Gray, S. J., Mitchell, E. B., Dick, G. F. Effect of purified protein fractions on sedimentation rate of erythrocytes. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. 51 (3), 403-404 (1942).
  12. Kratz, A., et al. ICSH recommendations for modified and alternate methods measuring the erythrocyte sedimentation rate. International Journal of Laboratory Hematology. 39 (5), 448-457 (2017).
  13. Hung, W. T., Collings, A. F., Low, J. Erythrocyte sedimentation rate studies in whole human blood. Physics in Medicine and Biology. 39 (11), 1855-1873 (1994).
  14. Woodland, N. B., Cordatos, K., Hung, W. T., Reuben, A., Holley, L. Erythrocyte sedimentation in columns and the significance of ESR. Biorheology. 33 (6), 477-488 (1996).
  15. Holley, L., Woodland, N., Hung, W. T., Cordatos, K., Reuben, A. Influence of fibrinogen and haematocrit on erythrocyte sedimentation kinetics. Biorheology. 36 (4), 287-297 (1999).
  16. Dasanna, A. K., et al. Erythrocyte sedimentation: Effect of aggregation energy on gel structure during collapse. Physical Review. E. 105 (2-1), 024610 (2022).
  17. Darras, A., et al. Erythrocyte sedimentation: collapse of a high-volume-fraction soft-particle gel. Physical Review Letters. 128 (8), 088101 (2022).
  18. Darras, A., et al. Imaging erythrocyte sedimentation in whole blood. Frontiers in Physiology. 12, 729191 (2022).
  19. Darras, A., et al. Acanthocyte sedimentation rate as a diagnostic biomarker for neuroacanthocytosis syndromes: Experimental evidence and physical justification. Cells. 10 (4), 788 (2021).
  20. Rabe, A., et al. The erythrocyte sedimentation rate and its relation to cell shape and rigidity of red blood cells from chorea-acanthocytosis patients in an off-label treatment with dasatinib. Biomolecules. 11 (5), 727 (2021).
  21. Giavarina, D., Capuzzo, S., Pizzolato, U., Soffiati, G. Length of erythrocyte sedimentation rate (ESR) adjusted for the hematocrit: reference values for the TEST 1 method. Clinical Laboratory. 52 (5-6), 241-245 (2006).
  22. Bull, B. S. Is a standard ESR possible. Laboratory Medicine. 6 (11), 31-39 (1975).
  23. Bull, B. S., Brecher, G. An evaluation of the relative merits of the Wintrobe and Westergren sedimentation methods, including hematocrit correction. American Journal of Clinical Pathology. 62 (4), 502-510 (1974).
  24. Reinhart, W. H., Singh, A., Straub, P. W. Red blood cell aggregation and sedimentation: the role of the cell shape. British Journal of Haematology. 73 (4), 551-556 (1989).
  25. Jan, K., Usami, S., Smith, J. A. Influence of oxygen tension and hematocrit reading on ESRs of sickle cells: Role of RBC aggregation. Archives of Internal Medicine. 141 (13), 1815-1818 (1981).
  26. Issaq, H. J., Xiao, Z., Veenstra, T. D. Serum and plasma proteomics. Chemical Reviews. 107 (8), 3601-3620 (2007).
  27. Yu, Z., et al. Differences between human plasma and serum metabolite profiles. PLoS One. 6 (7), 21230 (2011).
  28. Proper Pipetting Techniques - DE. , Available from: https://www.thermofisher.com/de/de/home/life-science/lab-plasticware-supplies/lab-plasticware-supplies-learning-center/lab-plasticware-supplies-resource-library/fundamentals-of-pipetting/proper-pipetting-techniques.html (2023).
  29. Otsu, N. A threshold selection method from gray-level histograms. IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics. 9 (1), 62-66 (1979).
  30. Solomon, C., et al. A comparison of fibrinogen measurement methods with fibrin clot elasticity assessed by thromboelastometry, before and after administration of fibrinogen concentrate in cardiac surgery patients. Transfusion. 51 (8), 1695-1706 (2011).
  31. Norouzi, N., Bhakta, H. C., Grover, W. H. Sorting cells by their density. PLoS One. 12 (7), 0180520 (2017).
  32. Trudnowski, R. J., Rico, R. C. Specific gravity of blood and plasma at 4 and 37 degrees C. Clinical Chemistry. 20 (5), 615-616 (1974).
  33. Késmárky, G., Kenyeres, P., Rábai, M., Tóth, K. Plasma viscosity: A forgotten variable. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 39 (1-4), 243-246 (2008).
  34. Teece, L. J., et al. Gels under stress: The origins of delayed collapse. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 458, 126-133 (2014).
  35. Lindström, S. B., Kodger, T. E., Sprakel, J., Weitz, D. A. Structures, stresses, and fluctuations in the delayed failure of colloidal gels. Soft Matter. 8 (13), 3657-3664 (2012).
  36. Bartlett, P., Teece, L. J., Faers, M. A. Sudden collapse of a colloidal gel. Physical Review. E, Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 85, 021404 (2012).

Tags

चिकित्सा अंक 193
एरिथ्रोसाइट अवसादन दर: एक चिकित्सा संदर्भ में एक भौतिकी-संचालित लक्षण वर्णन
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Darras, A., John, T., Wagner, C.,… More

Darras, A., John, T., Wagner, C., Kaestner, L. Erythrocyte Sedimentation Rate: A Physics-Driven Characterization in a Medical Context. J. Vis. Exp. (193), e64502, doi:10.3791/64502 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter