第05章临床血液常规检测仪器知识扩充

1、首页 第五章临床血液常规检验仪器血液在维持人体正常生理活动中有重要功能，被称为“生命之河” 。机体生理和病理的变化，必将会引起血液组分（如血细胞、凝血因子等）的改变。及时发现这些变化，可作为临床医师诊断、治疗、疗效判断、预后估计的重要依据。临床血液常规检验仪器就是了解这些变化最常用的分析仪器， 它包括血细胞分析仪、 自动血液凝固分析仪， 是血液分析技术中的基本仪器， 也是临床实验室的常用仪器， 更是基础医学和临床医学研究的重要工具之一。近五十年来， 随着科学技术的日新月异， 这些仪器得到了长足的进步， 促进了临床实验室标准化、规X化、自动化发展，丰富了临床检验内容，提高了检验质量和检验水平，为

2、临床研究疾病的发生、 发展与分类， 诊断与鉴别诊断， 疗效监测与预后估计等提供了新的思路和新的手段及新的标准， 大大丰富了临床血液学的检验内容， 促进了血液学的发展。一、血细胞分析仪概述血细胞分析仪(blood cell analyzer,BCA) 是指对一定体积全血内血细胞异质性进行自动分析的常规检验仪器。它又称血细胞自动计数仪(automated blood cell counter,ABCC) 、血液学自动分析仪 (automated hematology analyzer,AHA) 。但 ABCC 应当代表的是早期的低档次的BCA ，而 AHA 外延过大 ,故多数学者称之BCA 。20

3、 世纪 40 年代末，美国库尔特(W.H.Coulter) 先生发明了电阻抗法微粒子技术计数专利 ,并于1953 年开发研制了世界上第一台BCA(Coulter Model A型 )运用于临床检验中。当时这种仪器为一个检测通道，仅能进行红细胞、白细胞计数，故称ABCC 。20 世纪60 年代 ,在原来的基础上增加了血红蛋白、红细胞平均体积、平均血红蛋白含量、平均血红蛋白浓度和红细胞比容等测定参数。20 世纪 70 年代专用的血小板计数仪问世，但它是将抗凝全血低速离心 ,分离富含血小板血浆进行计数。不久,随着计算机技术的应用 , 血小板和红细胞可在一个通道一起同时计数，至此，BCA 已能作全血细

4、胞计数 (Complete blood cellcount， CBC) 。 80 年代，双检测通道，多参数BCA 相继研制成功，增加了红细胞体积分布宽度、血小板比容及平均体积、白细胞分类计数等参数；白细胞分类两分群、三分群、五分群 BCA 先后投入临床应用。自20 世纪 90 年代以来，多功能、多参数BCA 不断产生， BCA 由阻抗型的 18 参数，发展至今天的46 个参数之多，诞生了许多非传统新参数，概括为以下几个方面：新的白细胞参数：淋巴细胞CD 4与 CD8计数、平均过氧化物酶活性指数（ mean peroxidase index， MPXI ）、异常白细胞数量和百分比等。新的红细胞参

5、数：红细胞血红蛋白含量分布宽度（HDW ）、红细胞内血红蛋白含量（CH）、红细胞内平均血红蛋白含量（CHCM ）等。新的网织红细胞参数：网织红细胞百分比（Retic%）、网织红细胞计数（Retic# ）、低荧光强度网织红细胞百分比（LFR% ）、中等荧光强度网织红细胞百分比（ MFR% ）、高荧光强度网织红细胞百分比（HFR% ）、网织红细胞内血红蛋白含量（ CHr ）、平均网织红细胞体积（MCVr ）、网织红细胞内血红蛋白含量分布宽度（ HDWr ）、网织红细胞内平均血红蛋白浓度（CHCMr ）、网织红细胞分布宽度（RDWr ）、未成熟网织红细胞指数（ IFR ）、网织红细胞成熟指数（RMI

6、 ）等。新的血小板参数：血小板平均浓度（ MPC ）、血小板平均质量（ MPM ）等。其他参数：造血干细胞、幼稚细胞有核红细胞检测计数功能等。二、血细胞分析仪的校准BCA是临床实验室最常用的分析仪器之一，在仪器精密度良好的前提下，正确校准仪器是保证临床检测结果准确的关键。为此结合国内实际情况，全国血液学、体液学委员会就BCA 校准问题提出如下建议。（一）校准的一般要求1.为了保证检测结果的准确性，要求对每一台BCA 进行校准。 仪器安装时必须由厂家进行校准并提供记录，否则不能用于临床标本的检测。2.实验室须按“建议”的要求建立适合本实验室使用的BCA 校准程序并写成文件。内容包括：使用校准物的

7、溯源性、来源、名称及其保存方法；校准的具体方法和步骤；何时要求进行校准、由何人负责实施等。3.BCA 进行校准后，必须开展室内质量控制以监测仪器的检测结果是否发生漂移。（二）校准物1. 校准物的来源一是仪器的配套校准物；二是来自新鲜人血，但定值要求直接或间接地溯源至国际标准。2. 校准物的选择使用中国药品监督管理局注册登记、国际公认质量可靠的检测系统的实验室， 应选用制造商规定的配套校准物。使用新鲜血作为校准物但必须强调其溯源性。对于使用无配套校准物检测系统的实验室，必须使用新鲜血进行仪器校准。3.质控物和校准物的区别从理论上讲概念不同；从性质上讲,校准物的特性更接近新鲜血；从定值准确性来看,

8、两者有差异，但不显著；从作用上看,质控物用于常规工作中 ,随被测样本一起测定,校准物只有在仪器条件发生变化而需要校准时才使用；从使用上看，校准物必须配套，且配套厂家的校准物，校准同一系列、不同型号仪器所用的靶值相近，但不一定完全相同，质控物一般通用，且不同型号BCA 间差异较大，在使用时务必注意。（三）校准方法对使用中国药品监督管理局注册登记的国际公认质量可靠的检测系统的实验室，在使用制造商规定的配套校准物时，严格按仪器说明书规定的程序进行校准。使用其他检测系统的实验室，可用新鲜血按如下方法进行仪器校准。1. 仪器的准备先用清洗剂对仪器内部各通道及测试室处理30min 。确认仪器的背景计数、精

9、密度及携带污染率在说明书规定的X围内时，方可进行校准，否则须查找原因，必要时请维修人员进行检修。2. 校准物的准备（ 1）使用制造商提供的配套校准物时：将校准物从冰箱内（2 8）取出后，要求在室温（ 18 25）条件下放置15min ，使其温度恢复至室温。观察校准物是否超出效期，是否有变质或污染。轻轻地将校准物反复颠倒混匀，并置于两手间慢慢搓动，使其充分混匀。打开瓶塞时，应垫上纱布或软纸，使溅出的血液被吸收。将两瓶校准物合在一起，混匀后再分装于2 个瓶内。（ 2）使用新鲜血作为校准物时：用EDTA-K2抗凝剂的真空采血管取健康人新鲜血10ml，每 ml 血抗凝剂的浓度为1.52.2mg。要求新

10、鲜血白细胞、血红蛋白、红细胞、红细胞比容、血小板检测结果在正常参考X围内。将新鲜血混匀后分装于洁净、无菌、带塞的3个试管（或5ml 大小的试剂瓶）内，每管的血量约为3ml 。取其中一管，用二级标准检测系统或规X操作的检测系统连续检测11 次，计算第2 11 次检测结果的均值，以此均值为新鲜血的定值。其他2 管新鲜血作为定值的校准物，用于仪器的校准。3. 对校准物检测取1 管校准物，连续检测11 次，第一次检测结果不用，以防止携带污染。仪器若无自动校准功能，则将第211 次的各项检测结果，记录在工作表格中，计算出均值，均值的小数点后数字保留位数，较日常报告结果多一位。有自动校准功能的仪器可直接得

11、出均值。4. 仪器的判别将上述均值与校准物的定值比较以判别是否需要调整仪器：计算各参数的均值与定值相对误差的百分数（不计正负号），计算公式：相对误差（均值定值）÷定值×100与表中的判别标准进行比较。各参数均值与定值的差异全部等于或小于表中的第一列数值时，仪器不需进行调整，记录检测数据即可；若各参数均值与定值的差异大于表中的第二列数值时，需请维修人员核查原因并进行处理；若各参数均值与定值的差异在表中第一列与第二列数值之间时，需对仪器进行调整，调整方法按说明书的要求进行。若仪器无自动校准功能，则将定值除以所测均值，求出校准系数，将仪器原来的系数乘以校准系数即为校准后的系数，将

12、校准后的系数输入仪器更换原来的系数。表仪器校准的判别标准校准项目相对偏差（%）第一列（±）第二列（±）WBC1.510RBC1.010Hb1.010HCT2.010MCV1.010PLT3.015MPV5.0205. 校准结果的验证仪器校准的判别标准：将第二管未用的校准物充分混匀，在仪器上重复检测11 次，去除第一次结果， 计算第 2 11 次检测结果的均值，再次与表中的数值对照。若各参数的差异全部等于或小于第一列数值，证明校准合格。如达不到要求，须请专业维修人员进行检修。（四）需对仪器进行校准的情况1.BCA 在投入使用前。2. 更换部件进 行维修后，可能对检测结果的准确

13、性有影响时。3. 在排除仪器故障和试剂的影响因素后，室内质量控制显示仪器的检测结果有漂移时。4. 长时间停用再开始启用时。5. 对于开展常规检验的实验室，要求至少半年进行一次校准。（五）其他有关设备的校准所有对BCA检测结果的准确性有影响的实验设备，在投入使用后都要定期进行校准。如稀释器、天平、温度计、湿度计等。（六）仪器校准的注意事项1.BCA 测定新鲜血重复性良好，是进行仪器校准的先决条件。2. 贮血用的试管或试剂瓶必须硅化或使用塑料制品。3. 校准 BCA最好用有溯源性、准确定值的新鲜血。对无配套校准物的仪器更应该如此。4. 国际公认质量较好的 BCA生产厂家提供的质控制物如人工胶乳微粒

14、有一个相对可靠的定值X围。用此校准配套仪器后，测定新鲜血的结果有一定差异，但偏差在可接受X围内。5. 用 Coulter 4C 质控物或国产的所谓定值质控物（仅一个靶值，用于各种仪器）校准不同厂家、不同系列、不同型号BCA的方法是不正确的。6. 用非配套的校准物或质控物校准仪器后，使新鲜血测定偏差显著增大，有研究表明，尤以白细胞、血小板、红细胞比容表现最为明显。这主要是由于不同仪器的测定原理与校准物的特性不匹配所造成的。三、血细胞分析仪的进展随着电子技术、流式细胞技术、激光技术、电子计算机和新荧光化学物质等多种高新技术在临床检验工作中的应用，BCA 的自动化程度、 功能和设计都大幅度提高。这些

15、提高主要表现在以下方面：（一）仪器测试原理不断创新1. 白细胞分类的改进 ：即由电阻抗法按白细胞体积的“两分群 ”、“三分群 ”发展到集多种物理化学方法处理白细胞、用先进的计算机技术区分、辨别经上述方法处理后的各细胞间的细微差异，综合分析试验数据，得出较为准确的白细胞分类结果。迄今为止主要有前述的四种类型。2. 红细胞和血小板计数原理的改进二维激光散射法测定红细胞：克服了电阻抗法在病理情况下测定的MCH 、MCHC 结果不准的问题。测定时，先使自然状态下双凹盘状扁平圆形的红细胞成球形，并经戊二醛固定，其目的是使红细胞无论以何种方式通过测试区时，所得散射光强度都相同，该处理并不影响红细胞平均体积

16、检测。仪器根据低角度（ 2° 3°）测量单个红细胞体积与总数；高角度（ 5°6°）光散射强度反映单个红细胞血红蛋白的浓度，经计算机处理，准确得出 MCV 、 MCH 、MCHC测定值，绘出红细胞散射图、单个红细胞体积及红细胞内血红蛋白的含量的直方图，并换算出 RDW 和 HDW 等参数。二维激光散射法测定血小板：同上述红细胞测定一样，球形化的血小板一个个通过检测区时，测定两个角度的激光散射强度，低角度测定其的大小和数量，高角度测定血小板的密度。 尽管小红细胞、红细胞碎片、红细胞残骸（ ghost）等与大血小板的体积相似，但因内容物不同，在血小板二维散射图

17、上可区别并分别计数。由此，该法克服了电阻抗法计数血小板易受多种因素影响，不能准确计数大血小板，使病理情况下血小板计数精确性较差的缺点。（二）新血细胞分析参数的出现自 20 世纪 90 年代以来，多功能、多参数的BCA 不断产生，由电阻抗型的18 参数，发展至今天的 46 个参数之多，产生了许多非传统新参数，为临床研究疾病的发生、发展与分类，诊断与鉴别诊断，疗效监测与预后估计等提供了新的思路和新的手段及新的标准，大大丰富了临床血液学的检验内容，促进了血液学的发展。（三）各种特殊技术的应用为了保证检测结果的精确性，各 BCA 生产厂家自采用了不同的先进技术：运用双鞘流技术、柔变轮廓分类技术、智能微

18、数技术、核酸荧光染色技术，提高细胞计数和分类准确性及对网织红细胞、异常细胞的辨认能力：运用鞘流（ sheath fluid）技术、扫流技术、隔板技术、浮动界标和拟合曲线技术等，保证血小板计数的精确性； 仪器自动保护技术： 采用反冲或瞬间燃烧电路排堵技术，管道和进样针自动清洗及故障自检功能；密封双旋转阀 “截取血样 ” 技术，以避免单阀有磨损时造成稀释后的巨大误差；双通道进样、双定标程序的使用：为避免末梢血与静脉血（因其间的固有差异）在使用同一通道及同一定标程序校正仪器时引起的计数误差，分别采用末梢血计数通道、静脉血计数通道，并特地设置两套定标程序，即分别对静脉血和末梢血结果进行校正，从而有效保

19、证末梢血与静脉血结果的一致性；仪器自动保护技术、采用了燃烧电路、管道和过样针的自动清洗及故障碍自检功能；各种方式的质控制资料储存和处理（比如X-B 质控法）。这些技术对确保血细胞分析检验质量起了关键作用。（四）仪器自动化水平的提高20 世纪 80 年代以前，主要是半自动 BCA 。自 80 年以来，全自动多功能多参数白细胞三分群、五分群 BCA 不断涌现，仪器自动化程度也日新月异。如网织红细胞分析仪由单独专用，发展到与 BCA 合为一体；血液先机外预染再行测定，发展到目前的和 CBC 一样直接进行自动分析测定。如“模块式全自动血细胞分析流水线 ”，完全实现了血液学实验室全自动化。（五）无创型全

20、血细胞分析仪的问世无创性体内全血细胞测定，开创了血细胞分析的新纪元。该分析技术操作简便、快速、无创伤、无污染、不用试剂，尤其适宜于儿科和急诊及经常需做该项检查的各类患者，在未来有较大的使用优势和潜在的应用前景。AMP多功能无创血液分析仪简介AMP 多功能无创血液分析仪工作原理：人体是一个开放的三维生物感知系统，可以通过图像、 化学感受器、 压力感受器和渗透压感受器感知外周环境的变化，即机体与外部环境之间的联系，可通过酶 -激素系统和造血系统之间的相互作用而实现。 该法是在人的左右颈动脉两点、 腋窝下两点及脐部一点共五点各放一测试探头来感知五点（参照点） 温度变化来反映机体内血液参数的变化， 通

21、过计算机综合处理信息， 并与正常人进行比对分析， 最后得出众多估算的血液学指标，见附表。附表AMP多功能无创血液分析仪报告的血液学指标AMP多功能健康管理评估系统分析报告样单XX： 1080性别 :1年龄 :70体重 :77脉搏 :80呼吸 :2032.52032.700658032.890168.6000745.1035.39034.900序号测试项目参考X围结果1血红蛋白 g/l120160152.4102红细胞 x10E12/l1mm345.54.6743淋巴细胞 %174022.0814白细胞 x10E9/l4.311.36.1075血浆钙浓度 mmol/l2.22.72.4076血浆

22、钾浓度 mmol/l4.15.64.0997血浆钠浓度 mmol/l135145143.9298血小板计数千 (x10E9/l)100300265.9789血细胞比容 %405042.50810总蛋白 g/l608073.95911总胆固醇 mmol/l2.85.175.220参考：血液成分1血红蛋白 g/l120160152.4102红细胞 x10E12/l1mm345.54.6743淋巴细胞174022.0814白细胞 x10E9/l4.311.36.1075中性分叶粒细胞 %507066.3776血沉 mm/h0158.4377嗜酸性粒细胞 %0.550.7108单核细胞 %386.71

23、29中性杆状核细胞 %154.120电解质代谢10血浆钙浓度 mmol/l2.22.72.40711血浆镁浓度 mmol/l0.81.20.96912血浆钾浓度 mmol/l4.15.64.09913血浆钠浓度 mmol/l135145143.929血液凝集系统14血液凝集开始时间 min. sec.0.32020715血液凝集结束时间 min. sec.35030716血小板计数千 (x10E9/l)100300265.97817血细胞比容 %405042.508酶系统18AST 酶 mmol/l0.10.450.86919ALT 酶 mmol/l0.10.680.40620AST 酶 U/

24、l45040.04821ALT 酶 U/l24018.69922ALT 酶/AST 酶0.81.20.46723淀粉酶 g/l/h123222.66824胆红素 mkmol/l1.717.119.37525结合胆红素 mkmol/l06.87.98326非结合胆红素 mkmol/l1.7 10.211.39227总蛋白 g/l608073.959氧气的转运和利用28血浆浓度104810551048.3429循环血量 ml/kg607068.6630每分循环血量 l/min3.5 4.35.4931O2 至组织的运送速度 ml/sec200280220.5332气体交换面积 sq.m.35004

25、3003557.6733肺活量 sq350050003603.4334氧转运 ml/min90012001099.5535每 100 克脑组织氧利用量 ml2.8 3.41.7536动脉血 O2饱和度 %959896.0137每搏输出量 ml608065.9538每 KG氧利用量 ml/min/kg464.8339肺通气量 l/min41212.8740氧利用量 ml/min200451.39364.1241心肌耗氧量 ml/min7109.1942循环血量不足 ml050406.4243最大呼气末肺容量 sq-1861.1644最大气道流速 l/min7411679.8045Tiffno 测

26、试 %8011072.0646纤维蛋白原 g/l242.0647肌酐浓度 mkmol/l5310667.1048B-多巴胺羟化酶 nanom/ml/min2832.526.6049乳酸浓度 mmol/l0.44 1.381.5250尿素浓度 mmol/l3.2 7.13.9751葡萄糖浓度 mmol/l3.9 6.26.3452甘油三酯浓度 mmol/l0.55 1.712.8253总胆固醇 mmol/l2.8 5.175.2254b- 脂蛋白 mmol/l175560.2955b 脂蛋白 g/l366.9156低密度脂蛋白 mmol/l2.35 2.432.4257极低密度脂蛋白 mmol/

27、l0.2 0.520.4858高密度脂蛋白 mmol/l1.25 4.251.46CO2 吸收和转运59CO2释放量 ml/min119300269.5660232.5 46.653.92动脉血 CO气体含量 %61静脉血 CO2气体含量 %515365.5562CO2生成率 ml/min150340220.06器官流量占总血流量的%63心肌血流量占 %4.32 5.023.1364肌肉血流量占 %14.5616.9316.0665脑血流量占 %12.8214.914.5066肝脏门静脉血流量占 %20.2829.8623.3967肾脏血流量占 %21.5825.0922.6568皮肤血流量占

28、 %7.9 9.195.9269其他器官血流量占 %5.76 6.78.74器官血流量 ml/min70心肌血流量 ml/min250290271.0071肌肉血流量 ml/min93011001090.7772大脑血流量 ml/min750800680.3973肝门静脉血流量 ml/min16907401588.8574肾血流量 ml/min143014901539.0375皮肤血流量 ml/min500535407.5776其他器官血流量 ml/min375390593.9877乙酰胆碱 mkg/ml81.1 92.180.5978红细胞的乙酰胆碱酯酶活性 mkmol/l220278245

29、.95心脏动力学时间指标 :79PQ间期 sec0.1250.1650.14280QT间期 sec0.3550.40.44281QRS波群 sec0.0650.10.08482左心室心肌收缩力 %508545.2083收缩期动脉压毫米汞柱-126.184舒X期动脉压毫米汞柱-78.985小循环阻力 din/cm*sec140150147.2586第三脑室宽度 mm466.8587脑脊液压力毫米水柱70-180155.5988中心静脉压毫米水柱705065.2689体循环时间 sec162323.0090小循环时间 sec45.57.5491血液 CO吸收光谱波长 mkm4.1654.3355.

30、1029292血液 N20吸收光谱波 mkm3.7828 3.93724.465093胃液 H2浓度1.2 1.71.9594血液 pH值7.35 7.457.4295SH7.32 7.44.0096心脏功率焦耳0.6920.7881.118497谷氨酸 mmol/l0.0045 0.00550.004898酪氨酸 mg*%Zbarskiy B.I,19721.4 1.81.9499肌源性肌酸激酶 mkmol/min/kg473v483439.34100心源性肌酸激酶 mkmol/min/kg35.1 38.136.54101糖原 mg%11.720.615.67102生命支持能量浪费 kka

31、l/kg/min1.234.39.52103氧摄取率 %456078.85104单次负荷时间 min3103.10105呼吸指数0.8 1.21.03106酷氨酸 mmol/l0.044 0.0720.0695107每百克脑组织血流量 ml/100g505549.69108尿睾丸酮 mkmol/24hours6.9317.345.28109总雌激素 mkmol/24hours17.95 64.6262.06110细胞外液 %212321.52111细胞内液 %394239.78112体液总量 %536054.72113每克甲状腺组织血流量 ml3.7 4.33.95114每克脑组织血流量 ml

32、2.9 3.23.57115组织氧摄取率0.260.340.31116Oddi 氏括约肌基础压 毫米汞柱394142.64117凝血酶原指数 %7510475.04该系统具有迅速便捷、无创伤、无感染、无疼痛、无污染、无耗材、低碳、环保等特点，仅仅需要 15分钟的时间即可得出红白血细胞参数及众多生化指标一百余项。 国内临床实验结果显示它与传统的抽血检查对比平均吻合率均在 90%左右。它作为健康管理评估系统目前在国内上市使用。四、血液凝固分析仪概述血液凝固分析仪（automatedcoagulationanalyzer,ACA ）是采用一定分析技术，对血栓与止血有关成分进行自动检测的临床常规检验仪

33、器。在血栓就是血液凝固分析仪（以下简称血凝仪） 。/ 止血实验室中最基本的设备1910 年，Kottman 发明了世界上最早的血凝仪，通过测定血液凝固时黏度的变化来反映血浆凝固的时间。1922 年， Kugelmass 用浊度计通过测定透射光的变化反映血浆凝固时间。1950年， Schnitger和Gross 发明了基于电流法的血凝仪。20 世纪60 年代， 机械法血凝仪得到开发，出现了早期的平面磁珠法。20 世纪70 年代以后，由于机械、电子工业的发展，使各种类型的自动血凝仪先后问世，其特点是：单通道、终点法的半自动血凝仪，也称第一代产品。 20 世纪 80 年代，由于发色底物的出现并应用于血液凝固的检测，使自动血凝仪除了可以进行一般的筛选试验外，尚可以进行凝血、抗凝、纤维蛋白溶解系统单个因子的检测。20 世纪 80 年代末，双磁路磁珠法血凝仪诞生，由于其独特的设计原理，使光学法检测的一些影响因素在本类型的检测仪器上基本不复存在。这一时期血凝仪特点是：多通道、 多种分析方法与原理的半自动血凝仪，称之为第二代产品。20 世纪 90 年代以来， 多通道、 多方法、多功能全自动 （即第三代） 血凝仪不断涌现，特别是免疫通道的开发和应用又为血栓与止血的检测提供了新的手段。近年来，尽管血