血液分析儀的研究現(xiàn)狀及進展

關(guān)于血液分析儀的研究現(xiàn)狀及進展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)展簡史第2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1953年WallanceH.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：CoulterA型庫爾特原理：根據(jù)血細胞的不良導(dǎo)電性和產(chǎn)生電阻抗原理來計數(shù)血液中的細胞，也就是電阻式計數(shù)原理。第3頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

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(xué)、化學(xué)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)儀血液細胞分析儀第4頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

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)進步第5頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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SysmexF820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。第6頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、分析參數(shù)的增加：血球計數(shù)儀：WBC、RBC；如CoulterZF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型第7頁,共53頁，2024年2月25日，星期天血小板計數(shù)儀：PLT；如SysmexPA-701型和CONTRAVE1000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BakerS-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40~50種測量或計算參數(shù)。第8頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3、檢測速度的提高：取樣方式：手工取樣、內(nèi)置式負壓取樣技術(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：

CoulterGEN.SSystem2型105個/每小時

BayerADVIA120120個/每小時

SysmexXE-2100/5000150個/每小時

第9頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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(dǎo)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則采用激光散射和細胞化學(xué)(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(xué)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BAYERADVIA120

血紅蛋白測定：比色法，激光散射法。

第10頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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)系第11頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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。第12頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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)自動校正第13頁,共53頁，2024年2月25日，星期天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。第14頁,共53頁，2024年2月25日，星期天三、血細胞分析儀產(chǎn)品的流水線化

所謂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、CoulterLH700系列。第15頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

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)則的標本可以不需要顯微鏡檢查。第16頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共53頁，2024年2月25日，星期天在LABOMAN中SYSMEX推薦部分規(guī)則：：[WBC]<3OR[WBC]>30：[PLT]<70OR[PLT]>1000：[HGB]<70OR[HGB]>180：[MCV]<75OR[MCV]>105：[MCHC]>380：[MCHC]<300AND[MCV]>=80：[NEUT%]="-----"OR[LYMPH%]="-----"OR[MONO%]="-----"OR[EO%]="-----"OR[BASO%]="-----"：[NEUT#]<1OR[NEUT#]>20：[LYMPH#]>510．：[MONO#]>1.511．：[EO#]>212．：[BASO#]>0.513．：白細胞異常散點圖14．：[IG#]>0.1OR[IG%]>1OR未成熟顆粒？15．：異型淋巴細胞？|異常淋巴細胞/原始淋巴細胞？16．：原始細胞？17．：有核紅細胞？第18頁,共53頁，2024年2月25日，星期天流水線系統(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。第19頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SysmexHST全自動血液分析流水線第20頁,共53頁，2024年2月25日，星期天HST402全自動血液分析流水線組成第21頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(一)Sysmex5000全自動血液分析儀

第22頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1、原理（1）射頻技術(shù)(RF)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。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)。第25頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（2）鞘流DC法（RBC、PLT、HCT）前鞘流：避免多顆粒同時通過寶石孔——少計數(shù)避免顆粒側(cè)流——多計數(shù)后鞘流：避免顆?；亓鳌嘤嫈?shù)

第26頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（3）SLS-血紅蛋白測定法:

在稀釋的血液中加入溶血素，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。第27頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（4）半導(dǎo)體激光流式細胞技術(shù)結(jié)合核酸熒光染色

半導(dǎo)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。第28頁,共53頁，2024年2月25日，星期天半導(dǎo)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(dǎo)體激光流式細胞技術(shù)結(jié)合核酸熒光染色

第29頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、檢測通道DIFFBASORBC/PLTHGBRET/PLT-ONRBCIMI第30頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(1)DIFF通道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STROMATOLYSER-4DSDNA/RNA染色第31頁,共53頁，2024年2月25日，星期天表面活性劑作用大分子有機酸與嗜酸粒細胞中的堿性顆粒發(fā)生化學(xué)粘附嗜酸粒細胞大分子有機酸DIFF通道嗜酸粒細胞檢測

SSC第32頁,共53頁，2024年2月25日，星期天縱坐標：SFL，反應(yīng)核酸含量橫坐標：SSC，反應(yīng)細胞內(nèi)容物復(fù)雜程度DIFF通道檢測參數(shù)幼稚粒細胞異常淋巴嗜酸中性單核淋巴嗜堿第33頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(2)WBC/BASO通道STROMATOLYSER-FB嗜堿細胞保持原狀除嗜堿細胞以外的白細胞溶解為裸核完全溶解紅細胞、血小板嗜堿其他白細胞FSCSSC第34頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(3)幼稚粒細胞分析--IMI通道

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第35頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(3)幼稚粒細胞分析--IMI通道

縱坐標：射頻（RF），反映細胞密度橫坐標：直流電（DC），反映細胞大小中幼粒細胞晚幼粒細胞早幼粒細胞原始細胞桿核第36頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(4)NRBC通道

STROMATOLYSER–NR：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染色第37頁,共53頁，2024年2月25日，星期天縱坐標：FSC，反映細胞大小橫坐標：SFL，反映核酸含量NRBCWBCSFLFSC(4)NRBC通道

第38頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(5)RET/PLT-O通道流式細胞計數(shù)法：RETSEARCH（I）稀釋劑，稀釋標本RETSEARCH（II）染液，對核酸染色第39頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第40頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(6)

RBC/PLT-I通道RBC、PLT-I：鞘流DC法HCT：RBC累積脈沖高度檢測法MCV：由RBC和HCT算出MCH：由RBC和HGB算出MCHC：由HCT和HGB算出RDW-SD：根據(jù)紅細胞直方圖算出RDW-CV：根據(jù)紅細胞直方圖算出PDW：根據(jù)血小板直方圖算出MPV：根據(jù)血小板直方圖和PLT算出P-LCR：根據(jù)血小板直方圖算出PCT：根據(jù)血小板直方圖算出

第41頁,共53頁，2024年2月25日，星期天(7)HGB通道SLS（十二烷基磺酸鈉）：無氰無毒第42頁,共53頁，2024年2月25日，星期天附一：白細胞分析

BASO通道：FSC+SSC(常規(guī))DIFF通道：SFL+SSC（難溶RBC模式時）

NRBC通道：FSC+SFL（NBC報警時）第43頁,共53頁，2024年2月25日，星期天附二：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。RBCLFRMFRHFRPLT第44頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第45頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共53頁，2024