血细胞分析仪的维修案例和未来展望.

血细胞分析仪的维修案例和未来展望

近年来,随着先进仪器的普及应用和技术人员素质的提高,我国的检验医学事业有了飞速的发展。近 10年来,各种类型的血液分析仪在国内迅速普及。血液分析仪的应用,不但提高了检验结果的质量和工作 效率,而且为临床提供了更多更可靠的试验指标,对疾病的诊断和鉴别诊断起了重要的作用。同时也取得 了较好的经济效益和社会效益。

1.血液分析仪的发展

传统的血液学检查:显微镜手工检验法。血细胞计数、白细胞分类结果准确性、可靠性受到一定影响, 检验人员费时费力。

1947年美国科学家库尔特(W.H.Coulter 发明了用电阻法计数粒子的专利技术。 1956年他又将这一技 术应用于血细胞计数获得成功,其原理是根据血细胞非传导的性质,以电解质溶液中悬浮血细胞在通过计 数小孔时引起的电阻变化进行检测为基础,进行血细胞计数和体积测定,这种方法称为电阻法或库尔特原 理。

60年代末血细胞分析仪除可进行血细胞计数外,还可以同时测定 HBG 血红蛋白。

70年代计算机技术快速发展, 将血小板计数的繁琐手续 (手工分离富血小板血浆后在进行血小板计数 , 改进成血小板与红细胞同时计数。

80年代,发展迅速,在 8项检测基础上加上红细胞指数、三个直方图的报告,不仅提供是否贫血,且可 对贫血的类型和原因进行分析;血小板参数对止血和血栓疾病的诊断及一些疾病的疗效观察有重要价值。 开发了白细胞 3分群血细胞分析仪。

90年代,开发出五分类血液分析仪和可对网状红细胞进行计数的血细胞分析仪,同时,将激光、射频、 化学染色计数应用于对细胞检测更成熟,发展成为血细胞分析流水线。

2.白细胞分类技术的进展

最早进行白细胞分类的设备仅根据白细胞的体积分布情况将淋巴细胞单独划分出来。在 1970年起 Coulter 公司开始设计对白细胞进行分类的仪器,并首先推出了两分类的 S-PLUS 系列仪器,然后在 1980年 又推出了 T 系列, 都是可进行白细胞两分群的仪器, 大家比较熟悉并仍在使用的 SysmexF800和 F820型也是 根据白细胞体积分布直方图进行粗略两分类的仪器。目前半自动或全自动型具有 18参数含白细胞三分类的 血细胞分析仪已经成为我国医院检验科的主流血细胞分析仪。

仅仅根据简单的体积分析法就将血细胞进行分类,无论是三分类(3-partdifferential 还是两分类 (2- partdifferential ,其实是将细胞按照体积大小进行了简单的分群处理,实际上是不科学的,因此 国内专家建议将此分类统一称呼为分群(group ,即两分群型或三分群型血细胞分析仪。 白细胞五分类法 原理

进入 90年代中期以来,国外许多厂家已经不满足于三分类型的血细胞分析仪,逐步开始研制和推出具 有五分类或更多项白细胞分析技术的全自动型血液分析仪器。著名的厂家有:Coulter 、 Sysmex 、 ABBOTT 、 Bayer 、 ABX 等。各厂家使用的白细胞分类技术多样化、复杂化,使得白细胞分类技术更加成熟和可靠。而 技术的提高也带来了仪器和消耗品(试剂价格的增加。进人 2000年以来,国内许多医院已经把购买血细 胞分析仪的目光瞄向了此类仪器。

2.2.1采用 VCS技术进行五分类的仪器

这种技术集合三种测定方法于一体,同时对一个细胞进行多参数分析的方法,是 coulter 公司推出的 专有方法。其中 V 代表体积测量,也就是传统的电阻法原理,可将体积大小差异显著的淋巴细胞和粒细胞 分开; C 代表高频电导性,该技术可直接测量细胞内部结构间的差异,了解细胞内部核浆比例和细胞内化 学成分,可辨别细胞体积相同而内部性质不同的细胞,可将体积相近的淋巴细胞和嗜碱性细胞区分开,因 为他们的核质比例明显不同。 S 代表激光散射,它可穿透细胞,探测细胞内核分叶状况和颗粒情况,通过 分析光散射信息对细胞内颗粒性进行分析,细胞内颗粒粗的光反射强,因此可以用于单核细胞和三种粒细

胞的区分。通过综合处理三个参数的特性,可全面对白细胞的各种特征进行综合评价分析,得到五项白细 胞分类结果。应用 VCS 技术的血液细胞分析仪主要有 MAXM 、 STKS 、 HMX 等型号。

2.2.2采用阻抗、激光散射和荧光染色技术进行五分类的仪器

这种技术主要应用在 Sysmex 研制和开发的 SF-3000、 SE-9000、 SE-9500、 XE-2100、 XT-1800等系列血 液分析仪中。直流电阻抗法(DC 用于测量细胞体积大小。激光散射产生的前向散射光、侧向散射光可用 于探测白细胞体积大小、细胞内含物的情况(细胞核以及颗粒情况 ,侧向荧光则可以反应细胞内脱氧核糖 核酸(DNA 和核糖核酸(RNA 的含量,特有的嗜酸性粒细胞检测溶血剂 Strmatolyzer-EO可将除了嗜酸 细胞以外的所有细胞溶解或萎缩,含有完整嗜酸细胞的液体通过小孔可以按照电阻法计数技术进行计数。 在嗜碱细胞通道中,使用特殊溶血剂

Strmatolyzer-BA 可将除了嗜碱细胞以外的所有细胞溶解或萎缩,含 有完整嗜碱细胞的液体通过小孔可以按照电阳法计数技术进行计数,幼稚细胞检查通道(IMI 可以根据幼 稚细胞膜比成熟细胞膜表面含有脂质较少的现象,在细胞稀释悬液中加入硫化氨基酸,由于占位不同,结 合在幼稚细胞表现氨基酸较多,对溶血剂有抵抗作用,当加人溶血剂后成熟细胞易被溶解,而幼稚细胞不 易被破坏,可通过电阻法检测出来。综合各个测量方法,得到白细胞五分类的图形和数据。

2.2.3激光散射和细胞化学染争色技术

采用这项技术的为 TechniconH1、 H2、 H3型,该类型仪器的最新型号为 Bayer 公司的 Advial20型和新 近推出的 AdVia2120型。

仪器在白细胞分类上采用了白细胞过氧化酶测定通道和嗜碱粒细胞测定通道。根据细胞化学染色的特 征进行白细胞分类。各类白细胞对过氧化物酶的反应是这样的:早期的原始粒细胞为阴性,原始粒细胞以 下各阶段都含有过氧化物酶,并随着细胞的成熟而增强。不同的粒细胞过氧化物酶含量不同,嗜酸性粒细 胞具有最强的过氧化物酶,中性粒细胞含有较强的过氧化物酶,嗜碱粒细胞不含此酶。单核细胞除早期原 始阶段外,均含有较弱的过氧化物酶。淋巴细胞不含过氧化物酶。根据激光

法散射光强度进行的细胞体积 测量同时也获得了细胞大小的信息,在白细胞过氧化物酶散点图上, X 轴表示过氧化物酶强度,过氧化物 酶强阳性细胞位于右端; Y 轴表示散射光强度信号,位于上方的表示散射光信号强,细胞体积大。除了嗜 碱细胞外每个类型的细胞根据它们的特点被记录于特定的位置,在设定的门的范围内形成分类。嗜碱细胞 则是通过嗜碱细胞和分叶通道测定的,因淋巴与嗜碱细胞都无过氧化物酶,因此需要通过嗜碱细胞通道, 特殊嗜碱细胞试剂可将除嗜碱细胞以外的其他白细胞膜破坏,胞浆溢出,仅剩裸核。被激光照射后仍然保 持正常体积的嗜碱细胞位于 Y 轴上方,体积小的其他裸核白细胞分布在下方。

2.2.4多角度偏振光散射法应用于白细胞五分类(MAPSS 技术

该技术的基本原理是标本在水动力聚焦系统的作用下进入检测部,在激光束的照射下,细胞在多个角 度部产生散射光。仪器特别设置了四个角度来收集散射光的信号。 0度为前角散射,用于粗略判断细胞体积 大小; 10度为狭角散射,用于检测细胞结构及其内部复杂性的指标; 90度为垂直光散射,用于对细胞内部 颗粒及细胞核分叶情况的分析; 90度偏振光散射基于颗粒可以将垂直角度的激光消偏振的特性,将嗜酸性 细胞从中性粒细胞和其他细胞中分离出来,根据散射光的角度和位置,仪器内部的四个检测器可以接收到 相应的信号,由仪器内部的微处理器进行分析处理。

不同的细胞将被安置在散点图上的相应的位置,根据计算将得到白细胞分类结果。开发和采用这种技 术的为 ABBOTT 公司生产 CD-3200.CD377. CD400等型号血细胞分析仪。

3. 细胞分析仪的发展近况和展望

近年来由于电子计算机技术的飞速发展,在血液分析仪上也不断采用了最新的电子、光学、化学技术, 由于临床工作对于血液细胞分析内容的要求增高,提供更加方便、更加适用、更多功能、更加准确、更加 速度和更多参数的血液分析仪,已经是各血液分析仪生产厂商的目标。

3. 1血常规检验多参数化

近年来许多仪器都在增加新的参数以满足临床在诊断和鉴别诊断方面的需求。最早加入并得到公认的 参数是红细胞体积分布宽度(RDW 。目前该参数已经成为许多型号血细胞分析仪的标准参数,在各种贫血

的诊断和治疗中起着重要作用,而该参数是很难应用人工方法测定的。以后有关血平均小板体积(MPV 、 血小板体验积分布宽度(PDW 、血小板压积(PCT 、大血小板比率、血红蛋白浓度分布宽度、异常淋巴细 胞提示、幼稚细胞提示等各种参数和功能也不断的添加到一些品牌的仪器上,目前有的仪器甚至可以提供 40~50种测量或计算参数。但很多的新参数目前仍不能应用于临床,仅限于实验室或供研究使用。

3. 2多功能合成扩展

血细胞分析仪已经不仅仅局限在进行常规血细胞分析,它增加了许多扩展功能。例如将网织红细胞的 计数和分析功能加人其中, 例如 BAYERADVLA120; SYSMEXSE-9000/SE-9500/XE-2100; COULTERMAXM/STKS/HMX 型;

ABBOTTCELL-DYN3200/3500R/4000; ABX120等,一些仪器另外增加了幼稚细胞分析和有核红细胞分析功 能,例如 SYSMEXSF-3000/SE-9000/SE-9500/XE-2100; BAYETRADVLA120; ABBOTTCELL -DYN/3500/4000等。 更有一些仪器把流式细胞分析仪的某些简单功能进行了合并,这样在常规血液分析仪上就可以得到某些淋 巴细胞亚群的分析结果,例如在 COULTERSTKS 上可以同时测定 CD4TCD8,在 ADVLAZ120G 型血液细胞分析仪 上又将脑脊液的细胞分析功能加人进来,使用特殊的试剂和程度,可对脑脊液中的红细胞、白细胞和分类 进行测定。

3. 3检测速度的提高

许多仪器由于增加了自动进样系统,使得测定速度加快,已经不满足于每小时检测 60个标本的需求, 一般可以达到每小时 80~100个样品, 在不包含网织细胞检测的情况下, BAYERADVIA120可以达到每小时 150个标本。这些仪器都可以在自动成批进样的同时,随时插人急诊检验的标本。

3. 4方法的改进和进展

为了达到更加准确的计数和分析结果,血细胞测定和分析的方法已经不局限于某一种单一的方法,如 单一的电阻抗法或激光散射法,而是互相结合,在前面的文章中已有介绍。除了在白细胞分类上采用多种 处理方法外,在红细胞和血小板分析上也采用了光学和电阻法结合的处理方法,以期得到更正确的结果。 对红细胞体积进行三维空间分析(3D 对红细胞进行体积大小和色素含量的分析;对血红蛋白测定不仅使 用比色法,同时还使用激光散射法进行单个红细胞血红蛋白量的分析,以尽量减少高 WBC 、乳糜血、高胆 红素等对血红蛋白比色的影响等技术的应用。由于方法的改进,这些仪器已经不仅仅采用 2~3种试型来完 成测定工作,常常是 6种以上的试型联合使用,才能够适应这些方法,例如 BayerAdvial20型需要多达 11种试剂,而这些试剂由于技术含量较高,因此还没有替代产品。

3. 5应用产品的方便性

对于操作者来说仪器最大的优越性还应该体现在操作的方便性和自由性上。许多厂家都考虑到了这上 一点。例如可以使用静脉血液,也可以使用末梢血液;可以在标本量很大的情况下选择全自动进样系统, 也可使用单独闭盖或开盖取样系统,要知道闭盖全自动进样或单独进样对操作者是非常安全的操作方式; 或对项目可作适当的组合,以适应临床及患者的需求,例如操作者可以选择 CBC方式(仅计数、不分类 、 CBD +DIEF 方式(计数加分类 、 RET 方式(网织红细胞分析 、有核红细胞分析(NRBC 、幼稚细胞分析等 项目,还可将它们任意选或组合;条码的应用给标本的来源、需要检测的项目和区分患者,最后根据条码 提供的信息将结果返回到临床或病人档案中,为检验数据的电子化提供了极大方便,也减少了编号带来的 差错。上述的许多功能已经在许多新型的高端五分类式血液分析式中得到实现。