在临床诊疗对血液检查更准、更快、更便捷、满足多种使用场景等需求的推动和国家医院高质量、均质化发展、控费降本和自主知识产权等政策的引导下，伴随科学技术的发展尤其是电子科技、激光光源和生物化学技术等进步的背景下，生命医学领域检测设备迎来了发展良机。

  血细胞计数的自动化进程始于库尔特原理（Coulter Principle）的提出和基于该原理的血细胞计数仪的发明[1]。经过70余年的发展，血细胞分析仪检测性能日臻完善，从最早的单纯血细胞计数到白细胞三分群、五分类，再到网织红细胞（RET）、有核红细胞（NRBC）、幼稚粒细胞（IMG）的全自动检测，实现了对血细胞更精准定量和更精细分类。在样本类型方面，从最早的血液细胞分析到体液细胞分析，再到近年的全血特定蛋白，实现了多种样本类型的多项目联合检测。在检测速度方面，从每小时60测试到90、125直至200测试。血细胞分析仪迈向了计数、分类、检验测试的项目、样本类型和检测速度越来越先进的新时代。全自动血细胞分析流水线应运而生，最初仅能连接血细胞分析仪和推片染色机，发展到能够整合多个模块多功能的流水线。尽管如此，面对更复杂的使用场景、更深入的临床需求、更高水平的质量管理，血细胞分析仪及其流水线仍有很大待提升空间。

  本文在总结近年血细胞分析流水线发展的基础上，结合以上需求对未来血细胞分析仪及其流水线的技术发展加以推演和展望。

  目前血细胞分析仪自动进样主要是针对静脉血而设计，然而末梢血依然是目前临床不可或缺的样本来源，一些特殊人群 （如儿童、严重烧伤、过度肥胖、肿瘤化疗患者等） 在静脉采血困难或特殊情况下，不能离开末梢血采样。末梢血采集过程受到的影响因素多，检验前干扰导致的误差大，影响检测结果准确性的因素更多。为此，临床上也在提高末梢血采集和检验质量方面做了很大努力，“中国末梢采血操作共识” [2] 规范了末梢采血操作流程，改末梢预稀释为末梢全血检测，使检验测试过程和结果更加可控。

  尽管如此，还有一些现实的需求要解决：实验室面对大量的末梢血标本，怎么来实现末梢血全自动检测从而提升检测效率？如何保证末梢血检测系统达到与静脉血检测系统同等的质量和复检标准？这些激发了全自动末梢血血细胞分析流水线的研发技术和产品创新。

  ◤末梢血血细胞分析现状通常末梢血标本的检测流程包括试管编号、采样、混匀、电脑输入待检样本信息和编号、开盖、吸样、检测等，因手工操作步骤多，误差风险高。标本混匀和吸样也是因手工操作，检测结果差异大，难以标准化。尤其检测过程中频繁地混匀、开盖，生物安全风险也不可忽视。

  ◤全自动末梢全血批量检测打通自动扫码、自动混匀、自动检验测试、自动复检四个重要环节和最小用血量、最小采血管死腔体积是末梢血全自动批量检测的关键技术。现以迈瑞公司BC-7500系列血细胞分析仪为例介绍其突破瓶颈的创新技术。

  01自动扫码识别进样：采用“套管”的方式一步解决采血管“贴条码”和“末梢血采集”两大难题，实现与LIS系统的信息互通。“套管”由内外管合并组成，外管与静脉血采血管大小相似，破解贴条码难题，而内管与现用的末梢血采血管相似，底部尖细，用于采集末梢血。采血后套管置于进样架，放入仪器自动进样器，仪器自动扫描采血管条码识别患者和检验测试的项目信息。通过设置辨识度高的静脉血和末梢血两种自动进样架，仪器通过试管架上的条码辨别标本类型，实现静脉血和末梢血自动切换 （图1） 。

  02末梢血自动混匀：末梢血标本进样后，仪器的夹手会夹起末梢血采血管至混匀器上混匀。该混匀方式选用一系列技术（图2），满足既充分混匀标本又保证细胞完整性的双重要求，在节省人力提升效率的同时实现混匀过程的标准化。

  03自动穿刺吸样和检测：混匀后的末梢血采血管被夹手转送至试管架，穿刺针精准定位穿刺吸样，大幅度的降低了生物安全风险。仪器根据采血管的条码信息，可进行血常规、血常规+CRP、血常规+CRP+SAA、血常规+CRP+SAA+RET等多种模式的自动检测。

  04末梢血自动复检：试管架上某个标本的检测结果触发复检规则时，仪器在进行下一个测试时会自动回退，对需要复检的标本进行复测。复测包括原检测模式复测和更换检测模式复测。BC-7500系列产品检验测试血常规时用血量27.5μL，若末梢全血采血量80μL以上时，可设为末梢血复检规则，对结果异常标本自动复测。

  ◤末梢血推片染色目前可在迈瑞SC-120全自动推片染色机上进行微量 （25μL） 血推片染色功能，终结了末梢血手工推片染色时代。虽然末梢血标本全自动批量进样的技术早已成熟，但目前并没有应用在推片染色机上，根本原因在于自动批量进样的标本死腔体积较大。

  血小板因体积小，容易被多种颗粒干扰 [3] ，是血细胞分析中最难计数的细胞成分，也是影响临床满意度的主要的因素。目前检测血小板的方法学有电阻抗法 （PLT-I） 、光学法 （PLT-O，包括核酸荧光染色光学法和非核酸荧光染色光学法 [4] ） 、流式细胞术计数法 （流式抗体染色） 、显微镜计数法 （PLT-M） 。

  血细胞分析仪检测血小板数量的常规方法是电阻抗法，因速度快、操作简单便捷、价格低、质控程序完善，适于大批量样本检测，是临床检测首选方法。但由于血小板本身特性影响，检验测试过程中干扰因素多，如小红细胞、红细胞碎片、冷球蛋白、脂质颗粒、血小板聚集、巨大血小板、畸形血小板等 [5] 都可能会导致血小板计数结果误差，长期困扰临床。因此，在检测技术上仪器研制科学家投入大量精力，研发了各种技术以提高检验测试质量。如光学血小板检测用于电阻抗法的有效补充，非核酸荧光染色光学法提高了大血小板的检测效果，核酸荧光染色光学法则很好地克服了大/小血小板、小红细胞、红细胞碎片、冷球蛋白、脂质颗粒的干扰 [6-7] ，临床还证实该方法对血小板聚集有一定的解聚作用 [8-10] 。本节将以迈瑞公司最新的血细胞分析流水线为例，介绍异常血小板计数问题的全面自动化解决方案。

  ◤低值血小板样本中血小板数量降低时，由于计数颗粒数大幅度减少，一方面，导致有效统计量不足，造成低值计数重复性不稳定；另一方面，血小板数量低时样本中异常颗粒比重被成倍放大，导致低值计数结果与真实结果的偏倚明显地增加。新的光学法平台，采用核酸荧光染色有效排除其他颗粒成分的干扰；同时采用八倍计数功能增大有效颗粒统计量 （图3） ，来提升低值血小板计数的准确性和重复性。

  ◤排除血小板计数检测干扰利用高特异的核酸荧光染料特异性标记血小板内RNA，结合颗粒体积大小，从两个维度将血小板与小红细胞/红细胞碎片、白细胞碎片等不含核酸的计数干扰物明显区分 （图4） ,大幅度的降低血小板计数干扰。

  ◤克服血小板体积差异血小板的平均直径为1.5-3μm，大血小板的直径为4-7μm，巨大血小板的直径＞7μm，一些小血小板的直径甚至＜1μm，如此差距的体积成为影响电阻抗法计数血小板准确度的鸿沟。大血小板在电阻抗通道易被误认为红细胞，新技术利用核酸荧光染料特异性染色血小板，而红细胞无法着色，从而区分大血小板和小红细胞 （直径约6μm） 。对于小血小板，通过更高敏光路衍射模型，提升信噪比，将光学系统最小颗粒分辨能力提升到0.5fL，明显提高小血小板与仪器噪音的辨识度，避免小血小板漏计数导致的血小板假性降低。

  ◤聚集血小板“自解聚”EDTA依赖性假性血小板减少 （EDTA-Pseudothrombocytopenia，EDTA-PTCP） [11] 是体外血小板聚集的常见原因，发生率在0.07% ～0.20%。EDTA-PTCP常见处理流程为：仪器触发“血小板聚集”或“血小板降低”报警后，工作人员推片染色、显微镜观察，确认存在血小板聚集，通过联系临床采血后立即检测，或更换抗凝剂 （如枸椽酸钠） 后检测并对结果进行抗凝剂体积校正，也可采用末梢血草酸铵稀释液预稀释法二次采血，显微镜下计数3次报告均值结果。检验工作者在长期实践中还摸索出一些解决方案，如阿米卡星体外“解聚” [12] 、上机检测前对标本预热 [13] 或者震荡 [14] 。但这些处理均需要二次采血，操作繁琐、费时，患者依从性差、抱怨多。为解决这一问题，迈瑞公司的6系、7系血细胞分析仪通过在RET通道加温、高速涡旋均散、加解聚剂，提升聚集血小板的解聚效率，且所有操作都在仪器内部进行，并可设定复检规则，遇血小板聚集时自动复检，降低漏报和错报风险 （图5） 。

  这种机内的自动血小板“解聚”被称为“自解聚”，已得到多家临床研究的验证 [8-10] 。引入“解聚率”概念定量“解聚”效果：解聚率=血小板聚集标本PLT-O值/PLT线例血小板聚集样本分析证实，有22例样本的解聚率大于80%，平均解聚率为93% （图6） 。对于EDTA-PTCP的标本，PLT-O结果即PLT-O （EDTA抗凝血） 明显高于PLT-I （EDTA抗凝血） ，与患者二次采血的PLT真实值即PLT-I （Citrate抗凝血） 接近。

  ◤异常血小板标本全自动形态学检测当标本中存在血小板聚集时，通常会触发血液分析仪的“聚集血小板报警”或“低值PLT”复检规则，由于血小板聚集通常存在于血涂片的两侧、尾部、海岸线处，普通的阅片方式最多只能发现82%的血小板聚集 [15] 。迈瑞公司最新的血细胞分析流水线会将触发规则的标本加测PLT-O，报告解聚后的PLT计数；同时将“聚集血小板报警”或“低值PLT”复检规则传送至阅片机时，阅片时将开启“PLT-pro”模式，此模式下阅片机将快速扫描、拍摄、记录血涂片体尾交接处、两侧、片尾、海岸线处的血小板聚集，并将血小板聚集的图片归类、计数 （图7） 。这种阅片模式在不漏检血小板聚集的情况下快速确认标本中是否真实存在血小板聚集，操作者结合阅片结果和PLT-O纠正后的结果，即可准确报告血小板聚集标本的PLT计数。

  随着临床日益增加的需求和全血特定蛋白技术的发展，全血“一管通”应运而生。特定蛋白免疫比浊法与血细胞分析仪双平台创新融合为单平台，开启了一张条码、一管血、一次检测同时完成血细胞和炎症标志物检测的新时代。为临床判断感染类型和病情严重度提供了巨大帮助 [16] ，明显提高了患者特别是儿童家长的体验度和满意度。受此启发，全血联合检验测试的项目的种类和检测设备配置上得以发展，联合检测的项目慢慢的变多，更匹配临床应用场景的联检设备可选择性也在增加。

  ◤血常规联合检测的全血项目血清淀粉样蛋白A （SAA） 是继CRP与血细胞分析联合监测的另一个灵敏度更高的炎症反应蛋白，提高了临床对细菌、病毒感染的鉴别能力，成为病情判断和疗效监测的有效依据 [17-18] 。同时，糖化血红蛋白检测仪通过轨道连到血液分析流水线，一管血多用途，减少患者采血量践行医者仁心的使命。

  红细胞沉降率 （简称血沉） 作为传统的非特异性炎症指标，在风湿、结核、骨关节病、肿瘤、贫血等等多种疾病具备极其重大的临床价值 [19] 。但由于检测自动化程度低、检测时间长、标准化程度低、质控结果差和需要特殊抗凝剂额外采血等原因，临床应用大为受限。近年来，经过测量红细胞短时间内聚集的程度和速度，得到与魏氏法高度一致结果的快速血沉测量技术获得快速发展。

  ◤血常规与全血特定蛋白联检一体机近年来，血常规、CRP、SAA的三联检一体机和血常规、CRP、SAA、血沉的四联检一体机，由于单项可选、应用灵活，广受临床欢迎，很快得到普及。除了项目增多，技术的进步让联检速度也不断的提高。血常规、CRP联合检测的速度，已从最初的60测试/h，上升到100测试/h，样本周转时间 （turnaround time，TAT） 进一步缩短。

  ◤“全血一管通”血液分析流水线目前，血细胞分析流水线的功能已从血液分析仪、推染片、阅片模块拓展至特定蛋白、糖化血红蛋白、血沉等分析模块，通过装卸载台、前处理系统、后处理系统、中间缓存模块、浓缩稀释液系统、自动推片染色机、自动形态学分析仪等提示效率或优化流程模块，展现出前所未有的EDTA抗凝血整合检验测试能力和高度自动化程度。各功能模块的简要介绍见表1。

  在不同的临床使用场景和需求的推动下，近年来又出现一些创新性的解决方案，具体表现在：

  01为空间狭小的实验室量身定做去装卸台、扩大功能模块本身的进出样台的紧凑型血液分析流水线

  按照最新《GB/T 22576.2-2021,医学实验室 质量和能力的要求》 [20] ， 血细胞分析日复检数量在100份以下和100份-200份时，分别至少配备2名和3-4名检验人员，这对实验室是巨大的压力。全自动细胞形态学分析仪通过血片细胞定位、细胞图像捕捉和图像分析软件对细胞预分类，并将自动化的数字图像显示在计算机屏幕上。全自动细胞形态学分析仪如一股清风，一改细胞形态学检测费时、费力、主观性强、结果差异大的缺点，以操作简单便捷、客观、标准，全流程信息化、低误差、图像储存方便、培训和教学有据可依，减少人力投入和视觉疲劳等优势获得肯定。自20世纪60年代起，国内外企业先后涉足自动形态学分析领域，特别是近些年，借助数字成像和信息技术的加快速度进行发展，形态学全自动分析进入了数字时代。但随着应用的扩展，更深层次的临床使用痛点也逐渐显现：

  高清拍摄。人工显微镜镜检时，工作人员通过反复调节焦距，多层面看清细胞的所有细节，在脑中还原细胞立体结构，完成对细胞的准确判断。然而目前细胞形态学分析仪多采用定焦于单层一个平面拍摄，在定焦平面上的单层获得清晰照片的同时，细胞的其余部分则被虚化，而失去了对立体结构细胞的完整特征和细节的准确还原。从而导致仪器拍摄的图像与镜下真实形态的差距，也降低了对异常细胞的识别率。最新的自动拍摄技术突破性地采用模拟手动调焦技术，在移动焦距的过程中拍摄多张细胞图片，并运用深度学习算法将每张细胞中最清晰的部分拟合在一起，再结合多景深融合技术，获得一张集每一个细胞所有细节特征为一体的照片，精准还原了病理特征和镜下真实观感，从根本上克服了形态学自动化检测的症结 （图8） 。

  快速拍摄。大幅度的提高自动化形态学分析的速度是保证TAT，满足临床需求的前提，高清拍照过程中的“防抖”是关键，既往多通过拍照之前的“静止定焦”步骤实现。因为每张血涂片最少需要拍摄100个白细胞，因此“静止定焦”所消耗的时间被成倍放大。新技术通过激光干涉仪精准定位了上千组件内微弱的震动，并升级材料工艺，借助平台型超稳载玻台，保证了显微镜拍摄的稳定性和机械运动的精密度，实现了近乎无停顿的高速连拍，“静止定焦”时间的节省，达到60测试/小时。

  根据血液分析仪检测结果自动调整阅片规则。血细胞分析流水线上的全自动细胞形态学分析仪通过信息互联可根据血细胞分析的参数信息、报警信息、复检规则调整阅片模式，增加扫描数量或者扫描区域 （例如血小板聚集时增加血涂片两侧和尾部扫描） 防止漏检；通过综合血液分析仪的参数、报警和计数类复检信息以及阅片机拍摄的镜下形态学信息多维度验证，设定审核规则，协助操作人员进行多维度的报告审核。

  目前的血细胞分析流水线已实现了不同程度的自动化，一管血全自动完成血细胞检测、自动推片染色、自动形态学复检，特定蛋白、糖化血红蛋白、血沉等检测。部分实验室结合信息系统，将患者病史信息、临床资料、历史检测信息加入血液分析流水线的自动审核、自动复检和危急值报警等规则中，实现了全流程数据融通，其中图片信息的整合是技术难点。本节重点介绍基于血细胞形态学泛在连接的信息化技术的实现和应用。

  目前全自动细胞形态分析仪只能做到细胞预分类，最终审核依然离不开技术人员，同样血细胞分析流水线，最终报告也需要检验工作者审核。在健康中国建设和检验结果广泛互认的大背景下，院区与院区之间、不同科室以及不同医院之间血细胞分析和形态学的标准化、均质化成为检验医学面临的重要课题。下文以迈瑞公司“云阅片”和“云智学”两大系统介绍细胞形态学的信息化服务技术 （图9） 。云阅片是将疑难形态学图片和血液分析检验测试的数据脱敏后及时上传至医院服务器云端 （服务器所有权和使用权均为医院方） ，科室和专家均能轻松实现移动终端实时审核，形态学报告的审核不再受限于地理位置和电脑终端，确保疑难形态病例得到及时的专业会诊，进一步减少疑难病例漏诊。急诊值班、分院审核，都能在信息化连接下，实现专业会诊，均质化地实现形态学高质量审核。

  工作中遇到的具有典型特征的细胞形态或有教学意义的特殊样本，工作人员通过一键点击，将其存入云智学案例素材库，生成完整案例，丰富培训和考核资源。云智学软件还支持多种格式的培训课件导入，便于取用，还能设置不一样难度等级的培训和考试题目，满足多种层次人员培训需求。云智学软件还提供手机端学习和形态学资料查询，也可通过手机端或医院电脑端进行多种题型甚至类似显微镜下的细胞分类形态学考试。学习记录和考试记录可视化呈现，规范化统计，满足实验室管理要求，实现现代化人才培养。

  在临床诊疗对血液检查更准、更快、更便捷、满足多种使用场景等需求的推动和国家医院高质量、均质化发展、控费降本和自主知识产权等政策的引导下，伴随科学技术的发展尤其是电子科技、激光光源和生物化学技术等进步的背景下，生命医学领域检测设备迎来了发展良机。基于现状及行业发展形态趋势，对血细胞分析技术的未来做如下展望。

  随着仪器原理和技术的提升，慢慢的变多的细胞物理和化学特性不断被探测，借助计算机强大的运算、分析能力和基于临床研究实践，新的参数不断丰富着血细胞分析性能。从最早的红细胞体积分布宽度 (RDW) 、网织红细胞计数 （RET#） 到网织红细胞百分比相关参数如网织红细胞和未成熟网织红细胞百分比 （RET%和IRF%） ，高荧光、中荧光和低荧光网织红细胞百分比 （HFR%、MFR%和LFR%） ，从 血红蛋白含量 （CH） 、血红蛋白浓度均值 （CHCM） 、 血红蛋白浓度分布宽度 （HDW） 到网织红细胞血红蛋白含量 （CHr） ，这些参数在各种贫血的诊断、鉴别诊断以及治疗方案制定和疗效监测中发挥了及其重要的作用。白细胞检验测试参数则从到幼幼稚粒细胞计数 （IG#） 到稚粒细胞百分比 （IG%） 、中性粒细胞/淋巴细胞 （NLR） 比值、以及红细胞分布宽度/血小板计数(RPR)和未成熟血小板比率 （IPF%） 等，这些参数单独或联合使用，对感染性疾病、炎症、创伤和血液病的早期诊断或治疗监测具备极其重大临床价值 [23, 24] 。另外多通道检测同一类型细胞参数的应用，如前文所述的PLT-O与PLT-I，当PLT-O显著大于PLT-I时，提示血小板聚集、大血小板干扰；当PLT-O显著小于PLT-I时，提示细胞碎片干扰。同样，光学法红细胞通道 （RBC-O） 和阻抗法红细胞通道 （RBC-I） 对于红细胞冷凝集和红细胞溶血等都是重要提示。尽管实验室通常报告的参数只有20多项，但血液分析仪实际可提供的参数多达几百项，这些参数并不是特别需要额外的试剂或操作，相信随研究和挖掘的深入这些参数必将为临床提供重要价值。

  以检验大数据和患者临床信息、检查结果为基础，借助机器深度学习建立的检验人工智能，通过将患者治疗方案、药物影响因素、标本采集条件、检验项目的不确定度等结果的发展变化与患者具体诊断治疗情况结合进行大数据的综合分析，并给出其发展变化趋势及预后等信息，将是一个革命性的变化，也是检验医学与临床诊断治疗最佳的结合。在自动审核程序中也能增加与临床治疗相关的选择，以判断哪些检验结果与治疗过程相关，与医疗过程检验指标变化相关、一致、符合变化规律，哪些不也许会出现的结果变化一定要报警等。智能化的信息系统在判定结果的过程中，可提供该项目在某类疾病诊断中的敏感性和特异性，该指标的进一步应用及相关检验检查的追加选择建议等，还可以结合更多的患者临床资料和实验检查结果，汇集给临床医师，给出诊断选项，辅助临床诊断或提出治疗方案选择。例如采用人工智能将血常规信息、血细胞形态信息及其患者其它生化、免疫检测结果的融合实现对白血病精准筛查、重症感染预测、疟疾及登革热精准筛查等均是未来AI在血细胞分析领域的重要应用。

  除了多参数化、大数据智能诊断外，能联合更多项目的一体机成为未来血细胞分析仪主流产品的前景可观；融入控费降本、质量管理的新技术措施在血细胞分析系统的应用，也将助力门急诊临检、基层医疗机构均质化发展中显示出优势。更加智慧、便捷、小型化，满足多种临床和国家管理需求的新型、高科技赋能的血细胞分析技术未来可期。

  [1]陈卫. 库尔特原理诞生与发展的历程——纪念库尔特原理发明50周年[J]. 中国粉体工业, 2009,2:1-7.