血液分析儀的研究現(xiàn)狀及進展2

1、 1590 年荷蘭人米德爾堡和詹森設(shè)計制造了類似顯微 鏡的放大儀器。 1610年伽利略加以改良，使其有了更佳的效果，之 后列文霍克改進成為原始的顯微鏡 1658 年意大利人馬爾皮基利用上述裝置首先觀察到 了紅細胞。 1852 年就有人開始設(shè)計對紅細胞的計數(shù)辦法。 1855 年發(fā)明計數(shù)板， 改良Neubauer 計數(shù)板就是應(yīng)用 最為廣泛和持續(xù)時間最長的一種。 一、血細胞分析儀的發(fā)展簡史一、血細胞分析儀的發(fā)展簡史 1953 年Wallance H. Coulter設(shè)計和制造 了可以計數(shù)血細胞的專用儀器 。 單參數(shù)測定儀器：Coulter A型 庫爾特原理：根據(jù)血細胞的不良導電性 和產(chǎn)生電阻抗原理來

2、計數(shù)血液中的細胞， 也就是電阻式計數(shù)原理。 此后，歐洲、日本也開始了血液細胞計數(shù)儀的開發(fā)和研 制。如日本Sysmex 公司1962 年就生產(chǎn)了可進行紅細胞和白 細胞計數(shù)的CC-1001 型血球計數(shù)儀。我國1965年在上海也生 產(chǎn)了簡單的血細胞計數(shù)儀，1975 年北京醫(yī)療儀器廠也研發(fā)出 了紅白細胞計數(shù)儀。 隨著綜合性高科技的飛速發(fā)展，越來越多的電子、光學、 化學和計算機技術(shù)等被應(yīng)用于此類儀器的研制和開發(fā)，使其 無論在技術(shù)上、形式上、功能上、參數(shù)上、用戶界面等許多 方面都有很大的改觀和進步。 血細胞計數(shù)儀 血液細胞分析儀 稀釋技術(shù)的進步 分析參數(shù)的增加 檢測速度的提高 方法的改進和進展 各種故障處

3、理功能的進展 質(zhì)控程序的進展 儀器校正功能的進展 其他技術(shù)的應(yīng)用 二、血細胞分析儀發(fā)展中的技術(shù)進步二、血細胞分析儀發(fā)展中的技術(shù)進步 1、稀釋技術(shù)的進步： 人工稀釋：費時費力、精確性差。 專用的稀釋器：減少了誤差、提高了效率，如Sysmex F820型，配帶自動稀釋器 。 自動稀釋技術(shù)：提高了稀 釋的精確度和進樣的速度、 實現(xiàn)了自動化檢測。 2、分析參數(shù)的增加： 血球計數(shù)儀：WBC、RBC；如Coulter ZF 型 血紅蛋白計 ：HBG 全自動血細胞計數(shù)儀： WBC、RBC 、HBG、MCV、 HCT、MCH、 MCHC；如1975日本東亞公司推出的 CC-710 和CC -720 型 血小板

4、計數(shù)儀 ：PLT；如Sysmex PA-701 型和 CONTRAVE 1000 型，此類儀器多配有專用PRP 離心機 。 血小板分析儀 ： PLT 、MPV、PDW；如Clay-Adams 的 Ultra-Flo100 型以及80 年代后出現(xiàn)在我國的Baker S-810 型。 全自動血細胞分析儀：RDW、 PCT、大血小板比率、白 細胞三分群、白細胞五分類、RET、NBC、異常淋巴細胞、 幼稚細胞、寄生蟲提示及淋巴細胞亞群的分析及體液細胞 分析等各種參數(shù)和功能也不斷的添加到一些品牌的儀器上， 目前有的儀器甚至可以提供4050種測量或計算參數(shù)。 3、檢測速度的提高： 取樣方式：手工取樣、內(nèi)置

5、式負壓取樣技術(shù) 、微量注射 器取樣技術(shù)、旋轉(zhuǎn)閥取樣技術(shù)。 檢測模式：預(yù)稀釋、全血。 進樣方式：末梢血方式、開蓋手工進樣、閉蓋手工進樣、 急診檢驗進樣、全自動進樣及連接到全自動流水線的自動 進樣技術(shù)。 檢測速度： Coulter GEN.S System 2型 105個/每小時 Bayer ADVIA 120 120個/每小時 Sysmex XE-2100/5000 150個/每小時 4、方法的改進和進展： 白細胞分類：Coutler采用了VCS技術(shù)，即體積測量、射頻 高頻傳導性和激光散射技術(shù)；Sysmex則采用了直流電阻抗 (DC)與射頻(RF)和特殊細胞染色技術(shù)； Bayer則采用激光 散射

6、和細胞化學(過氧化酶和嗜堿細胞染色)技術(shù)； 而 Abbott是采用多角度偏振光散射(MAPSS)技術(shù)對白細胞進 行分析。 紅細胞和血小板：光學和電阻法結(jié)合，對紅細胞體積進 行三維空間分析(3D)，體積大小和色素含量的分析，如 BAYER ADVIA 120 血紅蛋白測定：比色法，激光散射法。 5、各種故障處理功能的進展： 堵孔的處理： 毛刷、自動排堵功能、燃燒電路功能 自動報警功能：顯示和記錄故障 幫助方式：故障自動診斷和解決方式 遠程診斷系統(tǒng)：通過Internet 網(wǎng)絡(luò)和儀器生產(chǎn)廠家 建立聯(lián)系 6、質(zhì)控程序的進展： 人工繪制質(zhì)控圖：繁瑣、費時、計算易出錯。 多種質(zhì)控程序：浮動均值法、全血質(zhì)控

7、物法等自 動繪制質(zhì)控圖，可以從不同側(cè)面反映儀器、試劑和標 本狀態(tài)，結(jié)合使用，可以提高全血細胞分析的檢驗質(zhì) 量。 實時在線質(zhì)控：可使用戶在10分鐘內(nèi)得到與全球 同型號儀器進行比對的分析結(jié)果，一次測定同步完成 室內(nèi)和室間質(zhì)控。 7、儀器校正功能的進展： 調(diào)整設(shè)定的域值 輸入校正因子 調(diào)整校正系數(shù) 自動校正 8、其他技術(shù)的應(yīng)用： 計算機控制系統(tǒng) 、條碼技術(shù)等的應(yīng)用可以對血 細胞分析項目進行有規(guī)律的組合和選擇，給血細胞分 析儀提供了更加方便的使用方式和良好的管理方式。 現(xiàn)代的許多儀器還增加了包括對試劑的管理，試劑消 耗、試劑有效期和溫度的管理。 三、三、 血細胞分析儀產(chǎn)品的流水線化血細胞分析儀產(chǎn)品的流

8、水線化 所謂流水線化流水線化即是將血液常規(guī)分析中的所有步驟和 項目進行系統(tǒng)性聯(lián)合，將全自動血液分析儀與自動血涂 片制備系統(tǒng)裝在一起加上智能傳送裝置，即可從血液測 定到涂片、染片，實現(xiàn)了全自動操作。例如Sysmex的 HST型、Coulter LH700系列。 流水線系統(tǒng)的核心流水線系統(tǒng)的核心：計算機控制系統(tǒng)。因為整個流程 是在它的控制下運行的，而系統(tǒng)中的“規(guī)則”是非常重要 的一個軟件環(huán)節(jié)。所謂規(guī)則就是來自儀器和專家經(jīng)驗的綜 合，這些“規(guī)則”將被存儲在計算機內(nèi)，凡不符合規(guī)則的 標本將被篩選出來，自動進行涂片、染色，例如白細胞計 數(shù)高于或低于多少，直方圖或散點圖那個區(qū)域出現(xiàn)異常信 號等。凡通過規(guī)則

9、的標本可以不需要顯微鏡檢查。 在在LABOMANLABOMAN中中SYSMEXSYSMEX推薦部分規(guī)則：推薦部分規(guī)則： ：WBC 30 ：PLT 1000 ：HGB 180 ：MCV 105 ：MCHC 380 ：MCHC = 80 ：NEUT% = - OR LYMPH% = - OR MONO% = - OR EO% = - OR BASO% = - ：NEUT# 20 ：LYMPH# 5 10：MONO# 1.5 11：EO# 2 12：BASO# 0.5 13：白細胞異常散點圖 14：IG# 0.1 OR IG% 1 OR 未成熟顆粒？ 15：異型淋巴細胞？ | 異常淋巴細胞/原始淋巴

10、細胞？ 16：原始細胞？ 17：有核紅細胞？ 流水線系統(tǒng)的優(yōu)勢：流水線系統(tǒng)的優(yōu)勢： 減少勞動的強度 提高檢測速度 操作更加標準化 實驗室生物安全 能有效解決血常規(guī)報告時間與檢驗質(zhì)量之間的矛盾，使 臨床實驗室的質(zhì)量管理模式更加規(guī)范化。 Sysmex HST全自動血液分析流水線 HST 402全自動血液分析流水線組成 (一一)Sysmex5000全自動血液分析儀全自動血液分析儀 1、原、原 理理 （1）射頻技術(shù)）射頻技術(shù)(RF)和電阻抗法和電阻抗法(DC)： 血液樣品經(jīng)過吸液、定量、稀釋為指定比，然后輸送給相應(yīng)的檢測 室。檢測室內(nèi)有一個 “小孔” ，兩側(cè)均為電極。兩個電極之間施以直 流電和射頻電流

11、。血細胞通過該孔，使兩個電極之間的直流電阻和射 頻電阻發(fā)生變化。通過直流電阻的改變測定血細胞的體積大小，而射 頻電阻的變化檢測血細胞內(nèi)的密度（細胞核大小與其它信息），這種 檢測是以電脈沖的形式進行的。根據(jù)脈沖大小的不同，可得到血細胞 大小和內(nèi)部密度的二維分布（散點圖）。通過對這些分布的檢測，可 得到各種測量數(shù)據(jù)。 （2）鞘流）鞘流DC法（法（RBC、PLT、HCT） n前鞘流：避免多顆粒同時通過寶石孔前鞘流：避免多顆粒同時通過寶石孔少計數(shù)少計數(shù) 避免顆粒側(cè)流避免顆粒側(cè)流多計數(shù)多計數(shù) n后鞘流：避免顆?；亓骱笄柿鳎罕苊忸w粒回流多計數(shù)多計數(shù) （3）SLS-血紅蛋白測定法血紅蛋白測定法: 在稀釋的血

12、液中加入溶血素，紅細胞中的血紅蛋白 被釋放出來。血紅蛋白在月桂洗硫酸鈉的作用下，二價 鐵轉(zhuǎn)變成三價鐵，并與月桂洗硫酸鈉結(jié)合形成SLS-Hb ， SLS-Hb進入血紅蛋白檢測系統(tǒng)。測定SLS-Hb在555nm 波長下的吸光度值，并通過與加入樣品前稀釋液的吸光 度進行對比進行計算。 （4）半導體激光流式細胞技術(shù)結(jié)合核酸熒光染色）半導體激光流式細胞技術(shù)結(jié)合核酸熒光染色 半導體激光照射在通過鞘流技術(shù)處理的細胞上，可根 據(jù)每個細胞所產(chǎn)生的三種信號來鑒別細胞類別。前向散射 光(FSC) 信號可反應(yīng)細胞體積大??；側(cè)向散射光(SSC) 信 號可反應(yīng)細胞的顆粒和細胞核等內(nèi)含物的信息；側(cè)向熒光 (SFL) 強度信

13、號則用于分析細胞內(nèi)脫氧核糖核酸(DNA) 和 核糖核酸(RNA) 的含量。 半導體激光器 (=633nm) 雙色分光鏡 光電倍增管 （熒光信號） 光電倍增管 （側(cè)向散射光信號） 光電二極管 （前向散射光信號） 流動室 （4）半導體激光流式細胞技術(shù)結(jié)合核酸熒光染色）半導體激光流式細胞技術(shù)結(jié)合核酸熒光染色 2、檢測通道、檢測通道 DIFFDIFF BASOBASO RBC/PLTRBC/PLT HGBHGB RET/PLT-O RET/PLT-O NRBCNRBC IMIIMI (1)DIFF通道通道 l STROMATOLYSER-4DL 溶解紅細胞 在白細胞膜上打孔 與嗜酸性顆粒特異性結(jié)合 l

14、 STROMATOLYSER-4DS DNA/RNA染色 表面活性劑作用表面活性劑作用 大分子有機酸與嗜酸粒細胞大分子有機酸與嗜酸粒細胞 中的堿性顆粒發(fā)生化學粘附中的堿性顆粒發(fā)生化學粘附 嗜酸粒細胞嗜酸粒細胞 大分子有機酸大分子有機酸 DIFF通道嗜酸粒細胞檢測通道嗜酸粒細胞檢測 SSC 縱坐標：縱坐標：SFL， 反應(yīng)核酸含量反應(yīng)核酸含量 橫坐標：橫坐標：SSC，反應(yīng)細胞內(nèi)容物復雜程度，反應(yīng)細胞內(nèi)容物復雜程度 DIFF通道檢測參數(shù)通道檢測參數(shù) 幼稚粒細胞幼稚粒細胞 異常淋巴異常淋巴 嗜酸嗜酸 中性中性 單核單核 淋巴淋巴 嗜堿嗜堿 (2) WBC/BASO 通道通道 STROMATOLYSER

15、-FB 嗜堿細胞保持原狀嗜堿細胞保持原狀 除嗜堿細胞以外的白細胞溶解為裸核除嗜堿細胞以外的白細胞溶解為裸核 完全溶解紅細胞、血小板完全溶解紅細胞、血小板 嗜堿嗜堿 其他白細胞其他白細胞 FSC SSC (3)幼稚粒細胞分析幼稚粒細胞分析-IMI 通道通道 v RF/DC 技術(shù) STROMATOLYSER-IM 溶解紅細胞、血小板、成熟白細胞、淋巴系的幼稚細胞 粒系的幼稚細胞保持原狀 (3)幼稚粒細胞分析幼稚粒細胞分析-IMI 通道通道 縱坐標：射頻（縱坐標：射頻（RF），反映細胞密度），反映細胞密度 橫坐標：直流電（橫坐標：直流電（DC），反映細胞大?。?，反映細胞大小 中幼粒細胞中幼粒細胞 晚

16、幼粒細胞晚幼粒細胞 早幼粒細胞早幼粒細胞 原始細胞原始細胞 桿核桿核 (4) NRBC 通道通道 STROMATOLYSERNR： 白細胞保持完好，白細胞膜上打孔 有核紅細胞溶解為裸核 完全溶解紅細胞、血小板 NR 染液：對DNA/RNA染色 縱坐標：FSC，反映細胞大小 橫坐標：SFL，反映核酸含量 NRBCNRBC WBCWBC SFL FSC (4) NRBC 通道通道 (5) RET/PLT-O通道通道 流式細胞計數(shù)法：流式細胞計數(shù)法： RET SEARCH（I）稀釋劑，稀釋標本 RET SEARCH（II）染液，對核酸染色 (6) RBC/PLT-I通道通道 RBC、PLT-I：鞘流

17、：鞘流DC法法 HCT：RBC累積脈沖高度檢測法累積脈沖高度檢測法 MCV ：由：由RBC和和HCT算出算出 MCH ：由：由RBC和和HGB算出算出 MCHC ：由：由HCT和和HGB算出算出 RDW-SD：根據(jù)紅細胞直方圖算出：根據(jù)紅細胞直方圖算出 RDW-CV：根據(jù)紅細胞直方圖算出：根據(jù)紅細胞直方圖算出 PDW：根據(jù)血小板直方圖算出：根據(jù)血小板直方圖算出 MPV：根據(jù)血小板直方圖和：根據(jù)血小板直方圖和PLT算出算出 P-LCR：根據(jù)血小板直方圖算出：根據(jù)血小板直方圖算出 PCT：根據(jù)血小板直方圖算出：根據(jù)血小板直方圖算出 (7) HGB通道通道 SLS（十二烷基磺酸鈉）：無氰無毒 附一：

18、白細胞分析附一：白細胞分析 BASOBASO通道：通道：FSC+SSC (FSC+SSC (常規(guī)常規(guī)) ) DIFF DIFF通道：通道：SFL+SSCSFL+SSC（難溶（難溶RBCRBC模式時）模式時） NRBCNRBC通道：通道：FSC+SFLFSC+SFL（NBCNBC報警時報警時） 附二：紅細胞分析附二：紅細胞分析 RBC：阻抗法紅細胞值（含WBC、PLT）部分/全部? RBC-O：指成熟的紅細胞加網(wǎng)織紅細胞,排除了白細胞的 干擾。 RBCLFRMFRHFR PLT 附三：血小板分析附三：血小板分析 PLT-I：阻抗法血小板值（含RBC、碎片）部分/全部? PLT-O：排除了上述干擾。 附四：全自動體液檢測功能附四：全自動體液檢測功能 一、樣本類型：胸水、腹水、腦脊液、關(guān)節(jié)液等一、樣本類型：胸水、腹水、腦脊液、關(guān)節(jié)液等 由由DIFF、RBC/PLTRBC/PLT通道測定通道測定 （二）（二）Sysmex SP-1000i全自動推片染色機全自動推片染色機 SP-1000i是SYSMEX 研發(fā)的一種用于血液學分析的全 自動涂片制備裝置。它能夠完成從樣本吸引到染色等全部 動作。 軌道輸送樣本：LABOMAN軟件控制下進行取樣、推片、 染色 多種進樣方式(全自動軌道式