血细胞分析仪与临床应用

1、血细胞自动分析与临床Automated analysis of blood cells and clinic王佳传统的血细胞检查完全采用手工方法,不仅操作繁琐费时,而且由于多种原因,计数结果的准确性和精密度难以保证.20世纪50年代末,库尔特采用电阻率变化与电子技术相结合的方法,发明了性能比较稳定的电阻抗法血细胞计数仪,开创了血细胞分析的新纪元.贝克曼仪器公司贝克曼仪器公司始创于始创于1935 1935 年年 Dr. Arnold O. Beckman库尔特电子公司库尔特电子公司始创于始创于1958 1958 年年Wallace H. & Joseph R. Coulter库尔特先生库

2、尔特先生 (1913 - 1998)(1913 - 1998)l“Science Serving Humanity”(科学服务人类科学服务人类)l 库尔特原理发明者，库尔特原理发明者，早期单克隆抗体研究早期单克隆抗体研究者者l 直至直至19981998年，曾获年，曾获 6 6 项美国科学荣誉，项美国科学荣誉，及多项发明专利及多项发明专利主要服务对象主要服务对象生物研究生物研究诊断医疗诊断医疗大学大学 研究所研究所生物技术生物技术 生化制药生化制药医院医院临床实验室临床实验室私人实验室私人实验室医疗所医疗所血细胞分析仪的发展史血细胞分析仪的发展史从库尔特公司的发展史开始从库尔特公司的发展史开始1

3、947年，华莱士.库尔特先生发明库尔特原理； “当一个不良导当一个不良导体颗粒，例如血细胞，体颗粒，例如血细胞，通过两个电极之间时，通过两个电极之间时，导致电路的电阻抗发导致电路的电阻抗发生变化。生变化。” -华莱士.库尔特， 19471953年库尔特家族研制出全世界第一台血细胞计数仪：Model A;现在，95%的血细胞分析仪采用库尔特原理；库尔特原理三要素：小孔、负压、电极库尔特原理三要素：小孔、负压、电极检测：细胞大小和数量检测：细胞大小和数量负压负压血细胞悬液外电极外电极内电极内电极小孔小孔小孔管小孔电流样品杯小孔近观在等渗电解质溶液（稀释液）中，有一个用于细胞计数的小孔管，其内侧充满

4、了稀释液，并有一个内电极，其外侧细胞悬液中有个外电极，小孔两侧的电极之间有稳定的电流。细胞为相对不良导体，其导电性质比稀释液低，当有个细胞通过小孔，于瞬间引起了电压变化而出现脉冲信号，脉冲的数量与细胞的数量成正比，高度与细胞体积成正比。脉冲信号经放大，阈值调节，甄别，整形后，送入计数系统进行处理，得出被测细胞的数量和体积分布直方图。检测区域红细胞Oscilloscope示波镜示波镜检测区域白细胞示波镜示波镜库尔特技术库尔特技术高频度分析-直方图直方图-X轴：体积（fL）-Y轴：相对数量通道划分RBC直方图：36-360fLPLT直方图：2-20fLWBC直方图：35-450fL脉冲编辑（专利技

5、术）脉冲编辑（专利技术）作用作用：删除不规则脉冲对体积测量的影响。删除不规则脉冲对体积测量的影响。重叠校正（专利技术）重叠校正（专利技术） 小 孔 近 观 作用：纠正因重叠而导致的对颗粒计数和体积测量的影响。作用：纠正因重叠而导致的对颗粒计数和体积测量的影响。三次计数三次计数/ /延长计数延长计数血小板计数以三次拟合的均值为依据；对血小板浓度小于67X109/L的标本，仪器自动延长1-2个三次计数。 三次计数：统计补偿；监控计数过程的稳定性。 延长计数：针对低浓度的标本。扫流技术扫流技术(专利技术专利技术)测试区域测试区域红细胞回流红细胞回流红细胞红细胞血小板血小板+-测试区域测试区域红细胞被

6、扫红细胞被扫流液冲走流液冲走RBCPLT+-扫流液扫流液扫流技术扫流技术(专利技术专利技术)扫流技术扫流技术(专利技术专利技术)作用：防止红细胞回流对血小板计数的干扰； 防止细胞再度进入感应区被两次计数。拟合曲线（专利技术）拟合曲线（专利技术）在血小板的直方图上可见两条曲线：一条是 2fl-20fl 的原始数据曲线;另一条是 0fl-70fl 的拟合曲线.由最小平方回归法定义出一条对数正态曲线，由最小平方回归法定义出一条对数正态曲线，即拟合曲线；即拟合曲线；拟合曲线拟合曲线血小板计数的干扰主要来自:2 fl以下：噪音;细菌的干扰20 fl以上：裂红细胞;小红细胞;白细胞的干扰拟合曲线的作用拟合

7、曲线的作用对曲线下的面积进行积分计算；将该面积值校准到参考的PLT计数；获得与参考方法最具相关性的血小板数值.在0-70 fL范围的非血小板脉冲被拟合曲线排除于血小板计数之外；大大增加了血小板的线性范围(0-1,500,000)燃烧电路（专利技术）燃烧电路（专利技术）作用：预防蛋白堆积于计数孔； 取消小孔的日常保养程序。 酶清洁剂（专利配方）酶清洁剂（专利配方）操作：每24小时浸泡0.5小时。作用：令仪器的流式通道、计数池、分血片、 和血红蛋白检测室保持洁净性。图示：计数孔在用CLENZ清洁剂浸泡前后的洁净度比较。 自我清洁的分血片自我清洁的分血片库尔特另一个免日常保养的关键部件是专利的、是具

8、自我清洁功能的分血片。 库尔特CBC分析技术计数和体积分析的技术脉冲编辑重叠校正三次计数/延长计数高频度分析血小板分析的技术扫流技术拟合曲线三次计数/延长计数免日常保养的技术燃烧电路酶清洁剂自我清洁的分血片其他技术白细胞分类原理三分类原理：库尔特直方图分类五分类原理：VCS三维分析原理从三分类到五分类从三分类到五分类三分类：淋巴细胞单核细胞粒细胞 中性粒细胞 嗜酸细胞 嗜碱细胞五分类：淋巴细胞单核细胞中性粒细胞嗜酸细胞嗜碱细胞在进行白细胞分析时,由于白细胞计数池中除加入一定量的稀释液外还加入了溶血剂,此溶血剂一方面使红细胞溶解,另一方面使白细胞质经胞膜渗出,胞膜紧裹在细胞核或存在的颗粒周围,使

9、白细胞成为”膜包核”.仪器将体积在35-450fl的这种颗粒认定为白细胞,并根据其体积大小在直方图上从左至右初步确认其相应的三个细胞群.在正常白细胞直方图上,小细胞群是位于左侧又高又陡的峰,分布在35-90fl,以成熟淋巴细胞为主要特征细胞,大细胞群是位于右侧较低且分布宽的峰,跨越160-450fl,以中性粒细胞为主要特征细胞,位于大、小细胞群之间的较平坦的区域，分布在90-160fl，是单个核细胞，也称为中间细胞，以单核细胞为主要特征细胞。淋巴细胞单核细胞粒细胞仪器根据各细胞群占总体的比例计算出相应的百分比，从而得到白细胞三分类结果，如果再与该标本的白细胞总数相乘，即得到各类细胞的绝对值。电

10、阻抗法的白细胞分类只是根据加溶血剂后白细胞体积的大小获得，由于多种因素可影响白细胞分类的真实性，因此，准确的白细胞分类还不能完全脱离手工显微镜检查。白细胞五项分类：VCS技术分析外周血液中的淋巴细胞单核细胞嗜中性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜碱性粒细胞运用VCS技术,对白细胞进行多参量分析大小、核形、颗粒特性嗜酸细胞淋巴细胞单核细胞中性粒细胞血小板 嗜碱细胞红细胞淋巴淋巴嗜碱嗜碱单核单核嗜酸嗜酸中性粒细胞中性粒细胞V.C.S.三维分析原理运用V、C、S三种探针,在流式通道的某一位点,对通过的单列白细胞，进行逐个的、同时的、三重的检测，以及三维分析,以确定其亚群性质。V-低频波，分析细胞体积；C-高频波，

11、分析细胞核型；S-激光，分析细胞的颗粒特性。VCSVCS检测检测八千多个白细胞逐个、直接、同时地接受VCS三重检测，得到各自的三维座标值VCS增强型流式通道增强型流式通道VCS增强型流式通道运用三种独立的能量探针来分析细胞更好的大小测量方法更好的大小测量方法 0-3 (相对大小)V是以参考的直流电阻方法检测整个细胞的体积普通流式方法根据激光的前向散射估计细胞的相对大小激光VCS - DC更好的内部结构测量方法更好的内部结构测量方法 7-10(复杂性)RF运用类似于超声波的高频波测量细胞的内部结构普通流式方法根据激光的低角度散射估计细胞的复杂性激光VCS - RF射频(RF)信号的问题细胞越大，

12、它发出射频信号所需要的时间就越长；因此，细胞大小对射频信号具有影响；这种影响可以减弱对LY、MO、和GR的分辨效果。VolumeRF将射频转换为阻光性已知细胞体积，可对射频信号作体积补偿；使信号的变化只受细胞内部结构的影响；阻光性测量核的密度和分叶性，使更好地区分细胞。VolumeOpacity高频传导信号大的细胞高频传导信号大的细胞嗜中性、嗜酸性、嗜碱性粒细胞高频传导信号小的细胞高频传导信号小的细胞淋巴、单核细胞高频传导（阻光性）9O deg.激光VCS - LaserS是运用一个宽角度的散射范围（10-70）来测量细胞的颗粒特性普通流式方法运用单角度/側向激光散射测量细胞的颗粒特性更好的颗

13、粒特性测量方法更好的颗粒特性测量方法激光散射信号大的细胞激光散射信号大的细胞嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞激光散射信号小的细胞激光散射信号小的细胞淋巴细胞、单核细胞、嗜碱性粒细胞激光散射三维分析技术三维分析技术将检测过的8,192个细胞分布到一个以V、C、S为三维坐标的空间内，显示出细胞群特征。高智能的计算机软件分析分析细胞群的位置、相对密度、轮廓、和大小。三维坐标的数据分析位点多过 16 106个。三维空间的立体表示VCSVCS三维分析的技术特点三维分析的技术特点接近原态的白细胞分析一个分类试剂包 Scatter Pak双试剂系统的作用去红细胞: 红细胞溶解剂通过渗透压差溶解红细胞；保持白细胞原

14、态: 溶解终止液令白细胞恢复到“接近原态”大小。接近原态的WBC分析接近原态的白细胞VCSVCS三维分析的技术特点三维分析的技术特点1 流体动力聚焦的流式通道单细胞流在鞘液的包裹下呈最适排列通过流式通道；将重叠限制到最低限度。正常压力差：标本压力小于鞘流压力异常压力差：标本与鞘流压力差过小异常压力差：标本压力与鞘流压力相等2 增强型流式通道，VCS直接、同时、三重检测分析细胞的视角与手工相似VCS，汇集最全面的物理检测工具3 三维分析的高分辨率 (256 256 256)五分类10种异常细胞十种异常细胞的报警提示红细胞检测原理根据各参数的检测原理不同，大致分为三个部分1 红细胞计数和血细胞比容

15、测定原理与白细胞检测相同，当红细胞通过小孔时，形成相应大小的脉冲，脉冲的多少代表RBC的数量，脉冲的高度代表单个细胞的体积。脉冲高度叠加，经换算即可得血细胞比积（HCT）。2血红蛋白检测原理在稀释的血液中加入溶血剂后，红细胞被溶解，释放出血红蛋白(Hb) ，后者与溶血济中有关成分结合形成Hb衍生物，进入Hb测试系统，在特定波长（一般在530-550nm）下比色，吸光度的变化与液体中Hb含量成正比，仪器便可显示其浓度。HGB 测 量库尔特的HGB测量方法：改良的氰化高铁血红蛋白试剂； 溶血剂令红细胞破碎溶解，并将血红蛋白转换为氰化血红蛋白一个具宽光谱的钨灯光源；一个红外滤光器过滤热吸收；一个以5

16、25 nm为中心的宽幅通带滤光器；没有来自磺基血红蛋白的干扰；多重试剂空白。窄幅通带滤光器光光吸吸收收波波 长长宽幅通带滤光器波波 长长光光吸吸收收吸收峰偏移如果吸收峰频率发生偏移，窄幅通带滤光器可能会漏掉曲线的大部分；宽幅通带滤光器对吸收峰偏移现象会有所补偿。光光吸吸收收光光吸吸收收波波 长长3 血小板检测原理随红细胞一起在一个系统中进行检测，根据不同的域值，计算机分别给出血小板与红细胞的数目。血细胞分析仪检测参数的临床意义白细胞计数的临床意义 1 生理性增多 主要见于初生儿，妊娠期与分娩时，运动，疼痛和情绪变化，体力劳动，冷热水浴，日光或紫外线照射等以及日间变化。病理性增多 急性感染（化脓

17、性感染） 严重组织损伤或大量血细胞破坏（大手术） 急性大出血（脾破裂，宫外孕输卵管破裂） 急性中毒（安眠药，敌敌畏） 肿瘤性增多（白血病） 数量减少 革兰阴性杆菌或病毒感染 某些血液病（再障） 慢性理、化损伤（电离辐射，长期服用氯霉素） 自身免疫性疾病（SLE） 因各种原因所致的脾功能亢进（肝硬化门脉高压症）红细胞计数与Hb测定的临床意义1 增多 （1）相对性增多 剧烈呕吐，严重腹泻，大面积烧伤，大量出汗，多尿和水的摄入量显著不足的患者。（2）绝对性增多 常见于 继发性增多：慢性肺源性心脏病，发绀性先天性心脏病，慢性一氧化碳中毒，登山病等。（3）真性红细胞增多症 面色砖红，肝脾肿大为特征，红细胞可达（7-10