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  五分类血液分析仪原理及使用HematologicAnalyzers血液分析仪临床血液一般检查最常用仪器50年代美国库尔特WHCoulter发明电子血细胞计数仪并申请专利1982年Technicon公司生产了H6000型血液细胞分析仪器应该是首款具有白细胞五分类能力的仪器同时代日本日立公司推出图像分析法的白细胞分析仪HITACHI8200型仅仅是用于完成白细胞血片分类的仪器无另外的血细胞计数分析能力血液分析仪优势检验测试的项目多速度快精度高易操作 血液细胞分析仪是医院检验科化验室的常规设备之一也是发展最快应用最普及的检验仪器当前血液细胞分析仪分为三分群和五分类两种国际市场上五分类血液细胞分析仪慢慢的变成了发达国家医院血液临床检验的主流产品但由于五分类血液细胞分析仪需集光学电子气路液路计算机等技术于一体技术上的含金量非常高纵观全球也仅有美国法国日本等国家的6个厂家能够生产真正意义上的五分类血液细胞分析仪 2006年4月深圳迈瑞BC-5500推出之前由于国内没有掌握该类产品生产制造的核心技术因而在中国市场销售的该类产品由国外品牌所垄断价格都比较昂贵导致该类产品不能在中国医院临床检验中大范围推广应用BC-5500的推出推动了五分类血液细胞分析仪在国内的临床应用提高整个国内血液细胞检测的临床应用水平一常见血细胞分析仪品牌 1库尔特 2希思美康 3迈瑞 4雅培 5光电 6拜耳 7helliphellip二五分类血细胞分析仪的检测原理一仪器基本结构1机械系统2电学系统3光学系统二分类计数的基础原理 1电阻抗的利用 2激光技术射频技术组织化学技术的应用 血细胞五分类技术是一种综合应用光学机械学流体力学电子计算机细胞生物学免疫学等学科技术让被测溶液流经测量区域并逐一检测其中每一个细胞的物理和化学特性从而对高速流动的细胞或亚细胞进行快速定量测定和分析的方法它一秒钟能分析几千个细胞并同时测定细胞的多个参数阻抗法也在五分类血细胞仪中被采用即所谓的鞘流阻抗法1电阻抗原理又称库尔特原理孔电流真空内电极外电极-血细胞悬液标本杯鞘流技术联合电阻抗的应用2激光技术射频技术组织化学技术的应用五分类仪器与三分类仪器的主要不同之处在于白细胞不再粗略地以大小来进行分群而是采取了激光技术组织化学技术射频技术等等来对白细胞进行分类根据仪器厂家的不同不一样的品牌的仪器采用了不同的分类计数 在激光技术中目前有半导体激光和气体激光半导体激光功率弱但作为细胞分类自己足够气体激光功率强二者比较半导体激光具有寿命长710年体积小启动快耗电小对稳压要求低更为经济适用等特点 1电阻抗高频电导及激光散射联合检测法 即库尔特公司的VCS技术 V代表体积容量电阻法微孔技术应用于计数血细胞和测定其体积的大小 C代表传导性即电导conductivity指一束电磁波或称射频穿透细胞的传导性它取决于细胞的大小和内部结构经校正后的传导性叫opacity即ldquo不透明性rdquo这时不再反映细胞大小而是反映细胞内部的结构像核的大小核浆比例和密度等 S代表散射scatter指在不同角度测得的散射光强度由于各类细胞的表面结构不同和颗粒大小不同而对光的散射各异进而区分各类细胞容量电导光散射volumeconductivityscatterVCS法原理 细胞体积技术测量细胞大小 电导性技术测量细胞内部结构 光散射技术测量细胞形态细胞核和细胞颗粒体积电导光散射VCS可显示3种细胞散点图DF1体积

  值和散射光值DF2体积值和电导值DF3体积值和电导值 仪器在单一通道上同时用这三种方法对同一白细胞做测量避免了有些血液分析仪要设计好几个通道或加染色试剂的麻烦 采用VCS技术的仪器主要是Coulter公司的STKS型MAXM型以及Gens型五分类血液分析仪MAXM型和Gens型可计数网织红细胞Gens型可选配自动制血片机以上几种型号还可直接计数CD4和CD8淋巴细胞并算出其比率2光散射和细胞化学染色联合应用 Bayer公司的的DVIA120型和2120型血细胞分析仪Sysmex公司的SF-3000型迈瑞的BC-5500血细胞分析仪均采用了该原理进行工作 利用激光散射和过氧化物酶染色技术进行细胞分类利用光散射的原理计数血细胞因细胞表面结构不同在不同角度上散射光有差别有助于对白细胞的区分 白细胞化学染色 在稀释液中加入过氧化酶MPO的底物及显色剂根据白细胞对MPO的反应分类中性细胞MPO为强阳性嗜酸性细胞阳性更强单核细胞为弱阳性淋巴细胞阴性嗜碱性细胞亦为阴性故综合光散射和细胞化学染色的特点可得到二维或三维图像-----不一样的颜色的散点图由于嗜碱性细胞不含此酶不能被检测因此一些仪器专门设置了嗜碱性细胞检测系统它的测量通道采用时间差的方法与RBCPLT的测量系统共用一个通道3电阻抗和射频电导联合检测法 这种方法是分别采取了四个检测系统来检测不一样的细胞 ①淋巴细胞单核细胞和中性粒细胞检测系统在细胞悬浮液中加入溶血剂使红细胞溶解而使白细胞保持完整细胞浆及核形态近似于生理状态当这些细胞通过检测系统时对白细胞进行电阻抗法测量细胞体积和射频电导法检测细胞核和颗粒密度的联合检测结果将细胞分成淋巴细胞单核细和中性粒细胞三个群体 ②嗜酸性细胞和嗜碱性细胞两种检测系统在细胞悬浮液中加入特殊的溶血剂除嗜酸性细胞和嗜碱性细胞外其他细胞均被溶解或萎缩再对保持完整的嗜酸性细胞或嗜碱性细胞进行计数 ③幼稚细胞检测系统在细胞悬浮液中加入硫化氨基酸由于占位不同结合在幼稚细胞的氨基酸比成熟细胞多且对溶血剂有抵抗作用当加入溶血剂时成熟细胞被溶解只保留着有几率存在的幼稚细胞用来计数Sysmex公司的SE-9000血细胞分析仪就是采用这种办法来进行五分类的电阻抗与射频法能透入细胞内测量核的大小及颗粒的多少RF射频电流细胞内部结构信息DC直流电细胞大小的信息4多角度激光偏振光散射检测法 仪器使用鞘流液将标本血稀释稀释后白细胞的内部结构近似于自然状态只有嗜碱性细胞由于其吸湿的特性而使细胞结构有轻微改变红细胞内的血红蛋白在高渗透压的作用下从细胞中分离出来而鞘流的水分则进入红细胞内使细胞膜结构仍然完整它与鞘流的折光系数相同不影响白细胞的检验测试仪器同时从四个角度来检测通过激光束的细胞所产生的散射光因为细胞大小折射指数核形核浆比率以及颗粒性质等均可影响在不同角度测得的散射光量0deg前角光散射1deg～3deg可粗略测定细胞大小10deg狭角光散射7deg～11deg可测定细胞内部结构相对特征90deg垂直光散射70deg～110deg测定细胞核分叶情况90deg消偏振光散射70deg～110deg区分嗜酸性粒细胞与其他细胞 值得一提的是市面上偶见假五分类血球仪假五分类血球仪则不用上述原理分析血细胞成分更多的使用电脑软件的分析而得出五分类结果分辨是否真五分类技术的血球仪如果是试剂法试剂不应该少于四种如果是激光法试剂不少于三种三五分类血细胞分析仪的使用 1

  自动进样 2手工进样 3末梢血静脉血的可选性 4结果的判断 5质量控制 6仪器的校准准品的来源啥状况下需要校准如何校准 7仪器的维护标本的重要性 1高档的仪器并不代表结果一定可靠 2标本的采集必然的联系到结果的准确性 压脉带的使用时间抗凝剂的影响真空管的使用血量的控制标本放置的温度和时间标本的混匀等等检验报告的审核 1当日质控是否在控 2比较报告各参数之间是不是有矛盾 3注意仔细观察多个测定标本相关参数是不是有一致的系统误差 4报告与临床是不是满足不符合时有几率存在的原因如PLT过低过高 5什么样的结果必须手工复查如何复查复查完毕后的报告签发模式 6直方图散点图的利用血细胞自动分析异常结果人工显微镜复检 1镜检复核的现状 血细胞分析仪仍只能作为CBC分析的一种过筛手段当遇到可疑情况尤其是在病理条件下其测定结果并不可靠需要人工以显微镜复查这已是不争的事实但是国内目前各医院检验科对CBC异常结果基不或很少进行人工显微镜复查此现状在经济发达的沿海地区更是普遍有资料显示国内各医院CBC实际镜检率在0～15大部分医院镜检率lt5或者不镜检此现状引发了不少的医疗投诉纠纷或事故分析这类题出现的原因可能有1认识不够认为血细胞分析仪尤其是五分群的血细胞分析仪的检测结果可靠不需要复查2工作量大3怕麻烦图省事4目前没有一个可参照的执行标准即对CBC结果的人工复查的标准内容方法及程序尚无明确的规定 需要镜检的标准 目前即使是最先进的血细胞分析仪也不能完全取代人工镜下白细胞分类因此各实验室应根据所使用的仪器型号性能和实验室条件制定出手工复检方案建立涂片复检制度只有在WBCHbPlt均在正常范围内细胞散点图和直方图均正常仪器无报警显示情况下仪器分类结果才可作为筛选数据报告 通过镜检达到的目的 通过显微镜检查核实仪器出现的各类报警是否真实存在有无原始及幼稚细胞有无血细胞形态异常有无小红细胞红细胞碎片微小血凝块巨大血小板血小板聚集等并估计白细胞血小板数量必要时对结果进行校正后才能发出报告如有核红细胞存在时对白细胞计数进行校正 血细胞自动分析与临床的紧密结合 CBC检测结果最终是用于临床患者的诊断治疗预后监测或用于受检者的健康情况的评估因此当遇检测结果异常时一方面可咨询受检者当事人亲属或通过实验室信息系统LIS查受检者检测记录外另一方面与临床联系很重要因为临床医生更了解受检者患者的病情与真实的情况通过与临床的联系可了解并证实异常CBC结果与患者病情的符合程度或因其他原因如输液或患者标本张冠李戴引起的CBC结果异常总之与临床联系可起到事半功倍的效果1血细胞直方图横坐标为血细胞体积大小纵坐标为不同体积细胞的相对频率结果的判断白细胞直方图红细胞直方图血小板直方图直方图在2～28fl不同仪器不一102030fl散点图1白细胞直方图正常白细胞直方图异常白细胞直方图2红细胞直方图1正常红细胞分布50～200fl2异常红细胞直方图3血小板直方图正常血小板直方图呈左偏态分布2～30fl分布主要在2～15fl异常血小板直方图血液分析仪江苏大学基础医学与医学技术学院朱伟血细胞分析仪教学要求 掌握血细胞分析仪的概念库尔特原理仪器的基本结构 熟悉联合检测型血细胞分析仪器的检测原理网织红细胞检测原理血红蛋白检测原理仪器性能评价和维护 了解血细胞分析仪的分类性能指标常见故障和排除及进展

  一血细胞分析仪概述血细胞分析仪BloodcellanalyzerBCA是指对一定体积全血内血细胞异质性进行自动分析的临床检验常规仪器又称血细胞自动计数仪ABCC血液学自动分析仪AHAABCC代表早期的低档次BCAAHA外延过大发展史手工计数仪器简单计数两分群三分群五分群五分群＋网织红 20世纪40年代末电阻抗法微粒子计数专利 50年代CoulterModelA型用于临床 60年代测定参数达7项 70年代全血细胞计数CBC 80年代双通道白细胞23分群五分群 90年代以来多功能多参数流水线血细胞计数仪BloodcellcounterCoulterprinciple微小粒子通过特殊的小孔时可产生电阻变化并根据这种电阻变化特点将其应用于微小粒子的粒度测量和计数上1953年获得美国发明专利WallanceHCoulter昨天血细胞计数仪 1958年库尔特电子CoulterElectronics公司成立 电阻式血细胞计数原理 单参数测定仪器只能对血液中的红细胞和白细胞进行计数并且需人工切换昨天日本东亚公司SYSMEXCC-1001日本TOY公司1962年生产的CC-1001型血球计数仪昨天血红蛋白检测功能的增加 具有单独的血红蛋白比色计将加入专用的溶血剂后的样本做白细胞计数后再将其倒入血红蛋白比色计即可得到比色法测定的血红蛋白结果 当时国内使用最多的血细胞计数仪是CoulterZF型和血红蛋白计此时就能检测MCVHCTMCHMCHC昨天 1975年日本东亚公司TOASysmex的前身推出了包含以上7个参数的全自动血细胞计数仪器CC－710和CC－720型昨天血小板自动计数 仪器使用特殊离心速度将红细胞和白细胞进行沉淀使上层血浆中尽量保存最为丰富的血小板然后应用这种PRP血浆进行血小板计数 如SysmexPA-701型和CONTRAVE1000型此类仪器多配有专用PRP离心机 右图为TOAPLT-100型血小板计数仪和离心机昨天血细胞计数仪血小板计数功能的增加 血细胞分析仪将血小板计数这一重要功能合并到全血细胞计数CBC范围内 将血小板按体积大小划分到64个通道分别累加体积大小不同的血小板数量 除了给出血小板数量外还提供了两个新的参数平均血小板体积MPV和血小板体积分布宽度PDW昨天SysmexCC-800白细胞分类功能的增加 二分类 1970年起Coulter公司首先推出了两分类的S-PLUS系列仪器1980年又推出了T系列都是可进行白细胞两分类的仪器 SysmexF800和F820型也是根据白细胞体积分布直方图进行粗略两分群的仪器昨天SysmexF820三分群时代 经过特殊溶血剂处理的白细胞在白细胞分布直方图上出现两个明显的细胞分布峰 体积较小的一群细胞称为淋巴细胞群LYM 右侧体积较大的称为粒细胞群GRAN 位于两者之间的称为中间细胞群MID中间细胞群一般指含有嗜酸粒细胞嗜碱粒细胞和单核细胞的细胞群今天五分类血液分析仪 BECKMENCOULTEVCS ABBOTTMAPSS多角度偏振光散射 ADVIAPOX SYSMEX核酸荧光染色今天 血液细胞分析仪是医院检验科化验室的常规设备之一也是发展最快应用最普及的检验仪器当前血液细胞分析仪分为三分群和五分类两种国际市场上五分类血液细胞分析仪慢慢的变成了发达国家医院血液临床检验的主流产品但由于五分类血液细胞分析仪需集光学电子气路液

  路计算机等技术于一体技术上的含金量非常高纵观全球也仅有美国法国日本等国家的6个厂家能够生产真正意义上的五分类血液细胞分析仪 2006年4月深圳迈瑞BC-5500推出之前由于国内没有掌握该类产品生产制造的核心技术因而在中国市场销售的该类产品由国外品牌所垄断价格都比较昂贵导致该类产品不能在中国医院临床检验中大范围推广应用BC-5500的推出推动了五分类血液细胞分析仪在国内的临床应用提高整个国内血液细胞检测的临床应用水平一常见血细胞分析仪品牌 1库尔特 2希思美康 3迈瑞 4雅培 5光电 6拜耳 7helliphellip库尔特COULTERGENSSystem库尔特5-diff系统COULTERHmX血液分析仪SYSMEXXE-5000型五分类血细胞分析仪XT-1800i五分类血液细胞分析仪ABBOTTCELL-DYN3200五分类血液分析光电8222k血细胞分析仪DIANA-5仪器BC-5500五分类血液细胞分析仪二仪器分型检测原理一血细胞分析仪分型 按自动化程度 按检测原理 按对白细胞的分类水平电阻抗法血细胞检测原理二仪器分型检测原理联合检测型原理 大多数表现在白细胞分类实质是选用较特异的方法将血中含量较少的嗜酸嗜碱性粒细胞检出发现异常细胞共有特点是均使用了鞘流技术容量电导光散射检测技术光散射电导性电阻抗每个细胞接受三维分析定义到三维散点图的相应位置 电导性conductivityC高频电磁探针测量细胞内部结构细胞内核浆比例 体积volumeV电阻抗原理测定细胞体积和数量 光散射scatterS细胞内粗颗粒的光散射强度要比细颗粒更强光散射与细胞化学联合检测技术 这类仪器是应用激光散射与细胞化学染色技术对白细胞进行分类计数返回本节目录白细胞分类散射图联合使用多项技术流式激光射频电导电阻抗细胞化学染色同时分析一个细胞综合分析实验数据从而得出较为准确的白细胞ldquo五分群rdquo结果返回本节目录网织红细胞检测原理 网织红细胞中嗜碱性物质RNA在活体状态下与特殊的荧光染料结合 荧光强度与RNA含量成正比 用流式细胞术检测网织红细胞大小和RNA含量及血红蛋白的含量二仪器分型检测原理五血红蛋白测定原理除干式无创型外各型BCA对血红蛋白测定都采用光电比色原理 血细胞悬液中加入溶血剂后红细胞溶解释放出血红蛋白后者与溶血剂中有关成分结合形成血红蛋白衍生物进入血红蛋白检测系统 特定波长530～550nm下进行光电比色二仪器分型检测原理基本结构溶血素的作用原理 细胞膜表面脂质成分的差异 红细胞膜表面含有较多的脂质 磷脂 胆固醇 成熟白细胞膜磷脂类成分相对较少 幼稚粒细胞膜磷脂类成分更少 溶血素的主要成分 表面活性剂 主要攻击细胞膜的磷脂类成分仪器基本结构 机械系统 电学系统 血细胞检测系统 血红蛋白测定系统 计算机 键盘控制管理系统三仪器的性能指标评价与调校一血细胞分析仪的性能指标1测试参数2细胞形态学分析3测试速度4样本量5精密度与示值范围6打印血细胞分析仪的评价ICSH公布了电子血细胞分析仪的评价方案在细胞计数血红蛋白测定方面要评价仪器测试样本的总变异携带污染率线性范围可比性和准确性等三仪器的性能指标评价与调校四仪器的维护与常见故障一仪器的维护1安装洁净的环境稳定的电源可靠的接地适宜的温度和湿度是保证BCA正常工作的前提2维护良好的工作环境是仪器正常工作的前提精心细致的维护是仪器处在良好工作状态的保证做好仪器的维

  护保养有助于提高仪器测量的准确性减少故障的发生延长仪器的常规使用的寿命四仪器的维护与常见故障检测器的维护①采血顺利②防止纤维丝堵孔③关机前对检测器的微孔进行清理冲洗④计数期间及时按ldquo反冲rdquo键冲掉沉积变性的蛋白质⑤定期卸下检测器用5次氯酸钠浸泡清洗仪器的维护与常见故障三五分类血细胞分析仪的使用 1自动进样 2手工进样 3末梢血静脉血的可选性 4结果的判断 5质量控制 6仪器的校准准品的来源啥状况下需要校准如何校准 7仪器的维护标本的重要性 1高档的仪器并不代表结果一定可靠 2标本的采集必然的联系到结果的准确性 压脉带的使用时间抗凝剂的影响真空管的使用血量的控制标本放置的温度和时间标本的混匀等等检验报告的审核 1当日质控是否在控 2比较报告各参数之间是不是有矛盾 3注意仔细观察多个测定标本相关参数是不是有一致的系统误差 4报告与临床是不是满足不符合时有几率存在的原因如PLT过低过高 5什么样的结果必须手工复查如何复查复查完毕后的报告签发模式 6直方图散点图的利用血细胞自动分析异常结果人工显微镜复检 1镜检复核的现状血细胞分析仪仍只能作为CBC分析的一种过筛手段当遇到可疑情况尤其是在病理条件下其测定结果并不可靠需要人工以显微镜复查这已是不争的事实但是国内目前各医院检验科对CBC异常结果基不或很少进行人工显微镜复查此现状在经济发达的沿海地区更是普遍有资料显示国内各医院CBC实际镜检率在0～15大部分医院镜检率lt5或者不镜检此现状引发了不少的医疗投诉纠纷或事故分析这类题出现的原因可能有1认识不够认为血细胞分析仪尤其是五分群的血细胞分析仪的检测结果可靠不需要复查2工作量大3怕麻烦图省事4目前没有一个可参照的执行标准即对CBC结果的人工复查的标准内容方法及程序尚无明确的规定 需要镜检的标准目前即使是最先进的血细胞分析仪也不能完全取代人工镜下白细胞分类因此各实验室应根据所使用的仪器型号性能和实验室条件制定出手工复检方案建立涂片复检制度只有在WBCHbPlt均在正常范围内细胞散点图和直方图均正常仪器无报警显示情况下仪器分类结果才可作为筛选数据报告 通过镜检达到的目的通过显微镜检查核实仪器出现的各类报警是否真实存在有无原始及幼稚细胞有无血细胞形态异常有无小红细胞红细胞碎片微小血凝块巨大血小板血小板聚集等并估计白细胞血小板数量必要时对结果进行校正后才能发出报告如有核红细胞存在时对白细胞计数进行校正血细胞自动分析与临床的紧密结合 CBC检测结果最终是用于临床患者的诊断治疗预后监测或用于受检者的健康情况的评估因此当遇检测结果异常时一方面可咨询受检者当事人亲属或通过实验室信息系统LIS查受检者检测记录外另一方面与临床联系很重要因为临床医生更了解受检者患者的病情与真实的情况通过与临床的联系可了解并证实异常CBC结果与患者病情的符合程度或因其他原因如输液或患者标本张冠李戴引起的CBC结果异常总之与临床联系可起到事半功倍的效果结果判断1血细胞直方图横坐标为血细胞体积大小纵坐标为不同体积细胞的相对频率白细胞直方图红细胞直方图血小板直方图102030fl直方图在2～28fl不同仪器不一散点图1白细胞直方图正常白细胞直方图异常白细胞直方图2红细胞直方图1正常红细胞分布50～200fl2异常红细胞直方图3血小板直方图正常血小板直方图呈左偏态分布2～30fl分布主要在2～15fl异常血小板直方图

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