血細(xì)胞分析儀與臨床應(yīng)用

1、血細(xì)胞自動分析與臨床Automated analysis of blood cells and clinic王佳傳統(tǒng)的血細(xì)胞檢查完全采用手工方法,不僅操作繁瑣費時,而且由于多種原因,計數(shù)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度難以保證.20世紀(jì)50年代末,庫爾特采用電阻率變化與電子技術(shù)相結(jié)合的方法,發(fā)明了性能比較穩(wěn)定的電阻抗法血細(xì)胞計數(shù)儀,開創(chuàng)了血細(xì)胞分析的新紀(jì)元.貝克曼儀器公司貝克曼儀器公司始創(chuàng)于始創(chuàng)于1935 1935 年年 Dr. Arnold O. Beckman庫爾特電子公司庫爾特電子公司始創(chuàng)于始創(chuàng)于1958 1958 年年Wallace H. & Joseph R. Coulter庫爾特先生庫

2、爾特先生 (1913 - 1998)(1913 - 1998)l“Science Serving Humanity”(科學(xué)服務(wù)人類科學(xué)服務(wù)人類)l 庫爾特原理發(fā)明者，庫爾特原理發(fā)明者，早期單克隆抗體研究早期單克隆抗體研究者者l 直至直至19981998年，曾獲年，曾獲 6 6 項美國科學(xué)榮譽，項美國科學(xué)榮譽，及多項發(fā)明專利及多項發(fā)明專利主要服務(wù)對象主要服務(wù)對象生物研究生物研究診斷醫(yī)療診斷醫(yī)療大學(xué)大學(xué) 研究所研究所生物技術(shù)生物技術(shù) 生化制藥生化制藥醫(yī)院醫(yī)院臨床實驗室臨床實驗室私人實驗室私人實驗室醫(yī)療所醫(yī)療所血細(xì)胞分析儀的發(fā)展史血細(xì)胞分析儀的發(fā)展史從庫爾特公司的發(fā)展史開始從庫爾特公司的發(fā)展史開始1

3、947年，華萊士.庫爾特先生發(fā)明庫爾特原理； “當(dāng)一個不良導(dǎo)當(dāng)一個不良導(dǎo)體顆粒，例如血細(xì)胞，體顆粒，例如血細(xì)胞，通過兩個電極之間時，通過兩個電極之間時，導(dǎo)致電路的電阻抗發(fā)導(dǎo)致電路的電阻抗發(fā)生變化。生變化。” -華萊士.庫爾特， 19471953年庫爾特家族研制出全世界第一臺血細(xì)胞計數(shù)儀：Model A;現(xiàn)在，95%的血細(xì)胞分析儀采用庫爾特原理；庫爾特原理三要素：小孔、負(fù)壓、電極庫爾特原理三要素：小孔、負(fù)壓、電極檢測：細(xì)胞大小和數(shù)量檢測：細(xì)胞大小和數(shù)量負(fù)壓負(fù)壓血細(xì)胞懸液外電極外電極內(nèi)電極內(nèi)電極小孔小孔小孔管小孔電流樣品杯小孔近觀在等滲電解質(zhì)溶液（稀釋液）中，有一個用于細(xì)胞計數(shù)的小孔管，其內(nèi)側(cè)充滿

4、了稀釋液，并有一個內(nèi)電極，其外側(cè)細(xì)胞懸液中有個外電極，小孔兩側(cè)的電極之間有穩(wěn)定的電流。細(xì)胞為相對不良導(dǎo)體，其導(dǎo)電性質(zhì)比稀釋液低，當(dāng)有個細(xì)胞通過小孔，于瞬間引起了電壓變化而出現(xiàn)脈沖信號，脈沖的數(shù)量與細(xì)胞的數(shù)量成正比，高度與細(xì)胞體積成正比。脈沖信號經(jīng)放大，閾值調(diào)節(jié)，甄別，整形后，送入計數(shù)系統(tǒng)進行處理，得出被測細(xì)胞的數(shù)量和體積分布直方圖。檢測區(qū)域紅細(xì)胞Oscilloscope示波鏡示波鏡檢測區(qū)域白細(xì)胞示波鏡示波鏡庫爾特技術(shù)庫爾特技術(shù)高頻度分析-直方圖直方圖-X軸：體積（fL）-Y軸：相對數(shù)量通道劃分RBC直方圖：36-360fLPLT直方圖：2-20fLWBC直方圖：35-450fL脈沖編輯（專利技

5、術(shù)）脈沖編輯（專利技術(shù)）作用作用：刪除不規(guī)則脈沖對體積測量的影響。刪除不規(guī)則脈沖對體積測量的影響。重疊校正（專利技術(shù)）重疊校正（專利技術(shù)） 小 孔 近 觀 作用：糾正因重疊而導(dǎo)致的對顆粒計數(shù)和體積測量的影響。作用：糾正因重疊而導(dǎo)致的對顆粒計數(shù)和體積測量的影響。三次計數(shù)三次計數(shù)/ /延長計數(shù)延長計數(shù)血小板計數(shù)以三次擬合的均值為依據(jù)；對血小板濃度小于67X109/L的標(biāo)本，儀器自動延長1-2個三次計數(shù)。 三次計數(shù)：統(tǒng)計補償；監(jiān)控計數(shù)過程的穩(wěn)定性。 延長計數(shù)：針對低濃度的標(biāo)本。掃流技術(shù)掃流技術(shù)(專利技術(shù)專利技術(shù))測試區(qū)域測試區(qū)域紅細(xì)胞回流紅細(xì)胞回流紅細(xì)胞紅細(xì)胞血小板血小板+-測試區(qū)域測試區(qū)域紅細(xì)胞被

6、掃紅細(xì)胞被掃流液沖走流液沖走RBCPLT+-掃流液掃流液掃流技術(shù)掃流技術(shù)(專利技術(shù)專利技術(shù))掃流技術(shù)掃流技術(shù)(專利技術(shù)專利技術(shù))作用：防止紅細(xì)胞回流對血小板計數(shù)的干擾； 防止細(xì)胞再度進入感應(yīng)區(qū)被兩次計數(shù)。擬合曲線（專利技術(shù)）擬合曲線（專利技術(shù)）在血小板的直方圖上可見兩條曲線：一條是 2fl-20fl 的原始數(shù)據(jù)曲線;另一條是 0fl-70fl 的擬合曲線.由最小平方回歸法定義出一條對數(shù)正態(tài)曲線，由最小平方回歸法定義出一條對數(shù)正態(tài)曲線，即擬合曲線；即擬合曲線；擬合曲線擬合曲線血小板計數(shù)的干擾主要來自:2 fl以下：噪音;細(xì)菌的干擾20 fl以上：裂紅細(xì)胞;小紅細(xì)胞;白細(xì)胞的干擾擬合曲線的作用擬合

7、曲線的作用對曲線下的面積進行積分計算；將該面積值校準(zhǔn)到參考的PLT計數(shù)；獲得與參考方法最具相關(guān)性的血小板數(shù)值.在0-70 fL范圍的非血小板脈沖被擬合曲線排除于血小板計數(shù)之外；大大增加了血小板的線性范圍(0-1,500,000)燃燒電路（專利技術(shù)）燃燒電路（專利技術(shù)）作用：預(yù)防蛋白堆積于計數(shù)孔； 取消小孔的日常保養(yǎng)程序。 酶清潔劑（專利配方）酶清潔劑（專利配方）操作：每24小時浸泡0.5小時。作用：令儀器的流式通道、計數(shù)池、分血片、 和血紅蛋白檢測室保持潔凈性。圖示：計數(shù)孔在用CLENZ清潔劑浸泡前后的潔凈度比較。 自我清潔的分血片自我清潔的分血片庫爾特另一個免日常保養(yǎng)的關(guān)鍵部件是專利的、是具

8、自我清潔功能的分血片。 庫爾特CBC分析技術(shù)計數(shù)和體積分析的技術(shù)脈沖編輯重疊校正三次計數(shù)/延長計數(shù)高頻度分析血小板分析的技術(shù)掃流技術(shù)擬合曲線三次計數(shù)/延長計數(shù)免日常保養(yǎng)的技術(shù)燃燒電路酶清潔劑自我清潔的分血片其他技術(shù)白細(xì)胞分類原理三分類原理：庫爾特直方圖分類五分類原理：VCS三維分析原理從三分類到五分類從三分類到五分類三分類：淋巴細(xì)胞單核細(xì)胞粒細(xì)胞 中性粒細(xì)胞 嗜酸細(xì)胞 嗜堿細(xì)胞五分類：淋巴細(xì)胞單核細(xì)胞中性粒細(xì)胞嗜酸細(xì)胞嗜堿細(xì)胞在進行白細(xì)胞分析時,由于白細(xì)胞計數(shù)池中除加入一定量的稀釋液外還加入了溶血劑,此溶血劑一方面使紅細(xì)胞溶解,另一方面使白細(xì)胞質(zhì)經(jīng)胞膜滲出,胞膜緊裹在細(xì)胞核或存在的顆粒周圍,使

9、白細(xì)胞成為”膜包核”.儀器將體積在35-450fl的這種顆粒認(rèn)定為白細(xì)胞,并根據(jù)其體積大小在直方圖上從左至右初步確認(rèn)其相應(yīng)的三個細(xì)胞群.在正常白細(xì)胞直方圖上,小細(xì)胞群是位于左側(cè)又高又陡的峰,分布在35-90fl,以成熟淋巴細(xì)胞為主要特征細(xì)胞,大細(xì)胞群是位于右側(cè)較低且分布寬的峰,跨越160-450fl,以中性粒細(xì)胞為主要特征細(xì)胞,位于大、小細(xì)胞群之間的較平坦的區(qū)域，分布在90-160fl，是單個核細(xì)胞，也稱為中間細(xì)胞，以單核細(xì)胞為主要特征細(xì)胞。淋巴細(xì)胞單核細(xì)胞粒細(xì)胞儀器根據(jù)各細(xì)胞群占總體的比例計算出相應(yīng)的百分比，從而得到白細(xì)胞三分類結(jié)果，如果再與該標(biāo)本的白細(xì)胞總數(shù)相乘，即得到各類細(xì)胞的絕對值。電

10、阻抗法的白細(xì)胞分類只是根據(jù)加溶血劑后白細(xì)胞體積的大小獲得，由于多種因素可影響白細(xì)胞分類的真實性，因此，準(zhǔn)確的白細(xì)胞分類還不能完全脫離手工顯微鏡檢查。白細(xì)胞五項分類：VCS技術(shù)分析外周血液中的淋巴細(xì)胞單核細(xì)胞嗜中性粒細(xì)胞嗜酸性粒細(xì)胞嗜堿性粒細(xì)胞運用VCS技術(shù),對白細(xì)胞進行多參量分析大小、核形、顆粒特性嗜酸細(xì)胞淋巴細(xì)胞單核細(xì)胞中性粒細(xì)胞血小板 嗜堿細(xì)胞紅細(xì)胞淋巴淋巴嗜堿嗜堿單核單核嗜酸嗜酸中性粒細(xì)胞中性粒細(xì)胞V.C.S.三維分析原理運用V、C、S三種探針,在流式通道的某一位點,對通過的單列白細(xì)胞，進行逐個的、同時的、三重的檢測，以及三維分析,以確定其亞群性質(zhì)。V-低頻波，分析細(xì)胞體積；C-高頻波，

11、分析細(xì)胞核型；S-激光，分析細(xì)胞的顆粒特性。VCSVCS檢測檢測八千多個白細(xì)胞逐個、直接、同時地接受VCS三重檢測，得到各自的三維座標(biāo)值VCS增強型流式通道增強型流式通道VCS增強型流式通道運用三種獨立的能量探針來分析細(xì)胞更好的大小測量方法更好的大小測量方法 0-3 (相對大小)V是以參考的直流電阻方法檢測整個細(xì)胞的體積普通流式方法根據(jù)激光的前向散射估計細(xì)胞的相對大小激光VCS - DC更好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)測量方法更好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)測量方法 7-10(復(fù)雜性)RF運用類似于超聲波的高頻波測量細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)普通流式方法根據(jù)激光的低角度散射估計細(xì)胞的復(fù)雜性激光VCS - RF射頻(RF)信號的問題細(xì)胞越大，

12、它發(fā)出射頻信號所需要的時間就越長；因此，細(xì)胞大小對射頻信號具有影響；這種影響可以減弱對LY、MO、和GR的分辨效果。VolumeRF將射頻轉(zhuǎn)換為阻光性已知細(xì)胞體積，可對射頻信號作體積補償；使信號的變化只受細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響；阻光性測量核的密度和分葉性，使更好地區(qū)分細(xì)胞。VolumeOpacity高頻傳導(dǎo)信號大的細(xì)胞高頻傳導(dǎo)信號大的細(xì)胞嗜中性、嗜酸性、嗜堿性粒細(xì)胞高頻傳導(dǎo)信號小的細(xì)胞高頻傳導(dǎo)信號小的細(xì)胞淋巴、單核細(xì)胞高頻傳導(dǎo)（阻光性）9O deg.激光VCS - LaserS是運用一個寬角度的散射范圍（10-70）來測量細(xì)胞的顆粒特性普通流式方法運用單角度/側(cè)向激光散射測量細(xì)胞的顆粒特性更好的顆

13、粒特性測量方法更好的顆粒特性測量方法激光散射信號大的細(xì)胞激光散射信號大的細(xì)胞嗜中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞激光散射信號小的細(xì)胞激光散射信號小的細(xì)胞淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞激光散射三維分析技術(shù)三維分析技術(shù)將檢測過的8,192個細(xì)胞分布到一個以V、C、S為三維坐標(biāo)的空間內(nèi)，顯示出細(xì)胞群特征。高智能的計算機軟件分析分析細(xì)胞群的位置、相對密度、輪廓、和大小。三維坐標(biāo)的數(shù)據(jù)分析位點多過 16 106個。三維空間的立體表示VCSVCS三維分析的技術(shù)特點三維分析的技術(shù)特點接近原態(tài)的白細(xì)胞分析一個分類試劑包 Scatter Pak雙試劑系統(tǒng)的作用去紅細(xì)胞: 紅細(xì)胞溶解劑通過滲透壓差溶解紅細(xì)胞；保持白細(xì)胞原

14、態(tài): 溶解終止液令白細(xì)胞恢復(fù)到“接近原態(tài)”大小。接近原態(tài)的WBC分析接近原態(tài)的白細(xì)胞VCSVCS三維分析的技術(shù)特點三維分析的技術(shù)特點1 流體動力聚焦的流式通道單細(xì)胞流在鞘液的包裹下呈最適排列通過流式通道；將重疊限制到最低限度。正常壓力差：標(biāo)本壓力小于鞘流壓力異常壓力差：標(biāo)本與鞘流壓力差過小異常壓力差：標(biāo)本壓力與鞘流壓力相等2 增強型流式通道，VCS直接、同時、三重檢測分析細(xì)胞的視角與手工相似VCS，匯集最全面的物理檢測工具3 三維分析的高分辨率 (256 256 256)五分類10種異常細(xì)胞十種異常細(xì)胞的報警提示紅細(xì)胞檢測原理根據(jù)各參數(shù)的檢測原理不同，大致分為三個部分1 紅細(xì)胞計數(shù)和血細(xì)胞比容

15、測定原理與白細(xì)胞檢測相同，當(dāng)紅細(xì)胞通過小孔時，形成相應(yīng)大小的脈沖，脈沖的多少代表RBC的數(shù)量，脈沖的高度代表單個細(xì)胞的體積。脈沖高度疊加，經(jīng)換算即可得血細(xì)胞比積（HCT）。2血紅蛋白檢測原理在稀釋的血液中加入溶血劑后，紅細(xì)胞被溶解，釋放出血紅蛋白(Hb) ，后者與溶血濟中有關(guān)成分結(jié)合形成Hb衍生物，進入Hb測試系統(tǒng)，在特定波長（一般在530-550nm）下比色，吸光度的變化與液體中Hb含量成正比，儀器便可顯示其濃度。HGB 測 量庫爾特的HGB測量方法：改良的氰化高鐵血紅蛋白試劑； 溶血劑令紅細(xì)胞破碎溶解，并將血紅蛋白轉(zhuǎn)換為氰化血紅蛋白一個具寬光譜的鎢燈光源；一個紅外濾光器過濾熱吸收；一個以5

16、25 nm為中心的寬幅通帶濾光器；沒有來自磺基血紅蛋白的干擾；多重試劑空白。窄幅通帶濾光器光光吸吸收收波波 長長寬幅通帶濾光器波波 長長光光吸吸收收吸收峰偏移如果吸收峰頻率發(fā)生偏移，窄幅通帶濾光器可能會漏掉曲線的大部分；寬幅通帶濾光器對吸收峰偏移現(xiàn)象會有所補償。光光吸吸收收光光吸吸收收波波 長長3 血小板檢測原理隨紅細(xì)胞一起在一個系統(tǒng)中進行檢測，根據(jù)不同的域值，計算機分別給出血小板與紅細(xì)胞的數(shù)目。血細(xì)胞分析儀檢測參數(shù)的臨床意義白細(xì)胞計數(shù)的臨床意義 1 生理性增多 主要見于初生兒，妊娠期與分娩時，運動，疼痛和情緒變化，體力勞動，冷熱水浴，日光或紫外線照射等以及日間變化。病理性增多 急性感染（化膿

17、性感染） 嚴(yán)重組織損傷或大量血細(xì)胞破壞（大手術(shù)） 急性大出血（脾破裂，宮外孕輸卵管破裂） 急性中毒（安眠藥，敵敵畏） 腫瘤性增多（白血?。?數(shù)量減少 革蘭陰性桿菌或病毒感染 某些血液病（再障） 慢性理、化損傷（電離輻射，長期服用氯霉素） 自身免疫性疾?。⊿LE） 因各種原因所致的脾功能亢進（肝硬化門脈高壓癥）紅細(xì)胞計數(shù)與Hb測定的臨床意義1 增多 （1）相對性增多 劇烈嘔吐，嚴(yán)重腹瀉，大面積燒傷，大量出汗，多尿和水的攝入量顯著不足的患者。（2）絕對性增多 常見于 繼發(fā)性增多：慢性肺源性心臟病，發(fā)紺性先天性心臟病，慢性一氧化碳中毒，登山病等。（3）真性紅細(xì)胞增多癥 面色磚紅，肝脾腫大為特征，紅細(xì)胞可達（7-10）