血液分析仪的研究现状及进展2

1、 1590 年荷兰人米德尔堡和詹森设计制造了类似显微 镜的放大仪器。 1610年伽利略加以改良，使其有了更佳的效果，之 后列文霍克改进成为原始的显微镜 1658 年意大利人马尔皮基利用上述装置首先观察到 了红细胞。 1852 年就有人开始设计对红细胞的计数办法。 1855 年发明计数板， 改良Neubauer 计数板就是应用 最为广泛和持续时间最长的一种。 一、血细胞分析仪的发展简史一、血细胞分析仪的发展简史 1953 年Wallance H. Coulter设计和制造 了可以计数血细胞的专用仪器 。 单参数测定仪器：Coulter A型 库尔特原理：根据血细胞的不良导电性 和产生电阻抗原理来

2、计数血液中的细胞， 也就是电阻式计数原理。 此后，欧洲、日本也开始了血液细胞计数仪的开发和研 制。如日本Sysmex 公司1962 年就生产了可进行红细胞和白 细胞计数的CC-1001 型血球计数仪。我国1965年在上海也生 产了简单的血细胞计数仪，1975 年北京医疗仪器厂也研发出 了红白细胞计数仪。 随着综合性高科技的飞速发展，越来越多的电子、光学、 化学和计算机技术等被应用于此类仪器的研制和开发，使其 无论在技术上、形式上、功能上、参数上、用户界面等许多 方面都有很大的改观和进步。 血细胞计数仪 血液细胞分析仪 稀释技术的进步 分析参数的增加 检测速度的提高 方法的改进和进展 各种故障处

3、理功能的进展 质控程序的进展 仪器校正功能的进展 其他技术的应用 二、血细胞分析仪发展中的技术进步二、血细胞分析仪发展中的技术进步 1、稀释技术的进步： 人工稀释：费时费力、精确性差。 专用的稀释器：减少了误差、提高了效率，如Sysmex F820型，配带自动稀释器 。 自动稀释技术：提高了稀 释的精确度和进样的速度、 实现了自动化检测。 2、分析参数的增加： 血球计数仪：WBC、RBC；如Coulter ZF 型 血红蛋白计 ：HBG 全自动血细胞计数仪： WBC、RBC 、HBG、MCV、 HCT、MCH、 MCHC；如1975日本东亚公司推出的 CC-710 和CC -720 型 血小板

4、计数仪 ：PLT；如Sysmex PA-701 型和 CONTRAVE 1000 型，此类仪器多配有专用PRP 离心机 。 血小板分析仪 ： PLT 、MPV、PDW；如Clay-Adams 的 Ultra-Flo100 型以及80 年代后出现在我国的Baker S-810 型。 全自动血细胞分析仪：RDW、 PCT、大血小板比率、白 细胞三分群、白细胞五分类、RET、NBC、异常淋巴细胞、 幼稚细胞、寄生虫提示及淋巴细胞亚群的分析及体液细胞 分析等各种参数和功能也不断的添加到一些品牌的仪器上， 目前有的仪器甚至可以提供4050种测量或计算参数。 3、检测速度的提高： 取样方式：手工取样、内置

5、式负压取样技术 、微量注射 器取样技术、旋转阀取样技术。 检测模式：预稀释、全血。 进样方式：末梢血方式、开盖手工进样、闭盖手工进样、 急诊检验进样、全自动进样及连接到全自动流水线的自动 进样技术。 检测速度： Coulter GEN.S System 2型 105个/每小时 Bayer ADVIA 120 120个/每小时 Sysmex XE-2100/5000 150个/每小时 4、方法的改进和进展： 白细胞分类：Coutler采用了VCS技术，即体积测量、射频 高频传导性和激光散射技术；Sysmex则采用了直流电阻抗 (DC)与射频(RF)和特殊细胞染色技术； Bayer则采用激光 散射

6、和细胞化学(过氧化酶和嗜碱细胞染色)技术； 而 Abbott是采用多角度偏振光散射(MAPSS)技术对白细胞进 行分析。 红细胞和血小板：光学和电阻法结合，对红细胞体积进 行三维空间分析(3D)，体积大小和色素含量的分析，如 BAYER ADVIA 120 血红蛋白测定：比色法，激光散射法。 5、各种故障处理功能的进展： 堵孔的处理： 毛刷、自动排堵功能、燃烧电路功能 自动报警功能：显示和记录故障 帮助方式：故障自动诊断和解决方式 远程诊断系统：通过Internet 网络和仪器生产厂家 建立联系 6、质控程序的进展： 人工绘制质控图：繁琐、费时、计算易出错。 多种质控程序：浮动均值法、全血质控

7、物法等自 动绘制质控图，可以从不同侧面反映仪器、试剂和标 本状态，结合使用，可以提高全血细胞分析的检验质 量。 实时在线质控：可使用户在10分钟内得到与全球 同型号仪器进行比对的分析结果，一次测定同步完成 室内和室间质控。 7、仪器校正功能的进展： 调整设定的域值 输入校正因子 调整校正系数 自动校正 8、其他技术的应用： 计算机控制系统 、条码技术等的应用可以对血 细胞分析项目进行有规律的组合和选择，给血细胞分 析仪提供了更加方便的使用方式和良好的管理方式。 现代的许多仪器还增加了包括对试剂的管理，试剂消 耗、试剂有效期和温度的管理。 三、三、 血细胞分析仪产品的流水线化血细胞分析仪产品的流

8、水线化 所谓流水线化流水线化即是将血液常规分析中的所有步骤和 项目进行系统性联合，将全自动血液分析仪与自动血涂 片制备系统装在一起加上智能传送装置，即可从血液测 定到涂片、染片，实现了全自动操作。例如Sysmex的 HST型、Coulter LH700系列。 流水线系统的核心流水线系统的核心：计算机控制系统。因为整个流程 是在它的控制下运行的，而系统中的“规则”是非常重要 的一个软件环节。所谓规则就是来自仪器和专家经验的综 合，这些“规则”将被存储在计算机内，凡不符合规则的 标本将被筛选出来，自动进行涂片、染色，例如白细胞计 数高于或低于多少，直方图或散点图那个区域出现异常信 号等。凡通过规则

9、的标本可以不需要显微镜检查。 在在LABOMANLABOMAN中中SYSMEXSYSMEX推荐部分规则：推荐部分规则： ：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：白细胞异常散点图 14：IG# 0.1 OR IG% 1 OR 未成熟颗粒？ 15：异型淋巴细胞？ | 异常淋巴细胞/原始淋巴

10、细胞？ 16：原始细胞？ 17：有核红细胞？ 流水线系统的优势：流水线系统的优势： 减少劳动的强度 提高检测速度 操作更加标准化 实验室生物安全 能有效解决血常规报告时间与检验质量之间的矛盾，使 临床实验室的质量管理模式更加规范化。 Sysmex HST全自动血液分析流水线 HST 402全自动血液分析流水线组成 (一一)Sysmex5000全自动血液分析仪全自动血液分析仪 1、原、原 理理 （1）射频技术）射频技术(RF)和电阻抗法和电阻抗法(DC)： 血液样品经过吸液、定量、稀释为指定比，然后输送给相应的检测 室。检测室内有一个 “小孔” ，两侧均为电极。两个电极之间施以直 流电和射频电流

11、。血细胞通过该孔，使两个电极之间的直流电阻和射 频电阻发生变化。通过直流电阻的改变测定血细胞的体积大小，而射 频电阻的变化检测血细胞内的密度（细胞核大小与其它信息），这种 检测是以电脉冲的形式进行的。根据脉冲大小的不同，可得到血细胞 大小和内部密度的二维分布（散点图）。通过对这些分布的检测，可 得到各种测量数据。 （2）鞘流）鞘流DC法（法（RBC、PLT、HCT） n前鞘流：避免多颗粒同时通过宝石孔前鞘流：避免多颗粒同时通过宝石孔少计数少计数 避免颗粒侧流避免颗粒侧流多计数多计数 n后鞘流：避免颗粒回流后鞘流：避免颗粒回流多计数多计数 （3）SLS-血红蛋白测定法血红蛋白测定法: 在稀释的血

12、液中加入溶血素，红细胞中的血红蛋白 被释放出来。血红蛋白在月桂洗硫酸钠的作用下，二价 铁转变成三价铁，并与月桂洗硫酸钠结合形成SLS-Hb ， SLS-Hb进入血红蛋白检测系统。测定SLS-Hb在555nm 波长下的吸光度值，并通过与加入样品前稀释液的吸光 度进行对比进行计算。 （4）半导体激光流式细胞技术结合核酸荧光染色）半导体激光流式细胞技术结合核酸荧光染色 半导体激光照射在通过鞘流技术处理的细胞上，可根 据每个细胞所产生的三种信号来鉴别细胞类别。前向散射 光(FSC) 信号可反应细胞体积大小；侧向散射光(SSC) 信 号可反应细胞的颗粒和细胞核等内含物的信息；侧向荧光 (SFL) 强度信

13、号则用于分析细胞内脱氧核糖核酸(DNA) 和 核糖核酸(RNA) 的含量。 半导体激光器 (=633nm) 双色分光镜 光电倍增管 （荧光信号） 光电倍增管 （侧向散射光信号） 光电二极管 （前向散射光信号） 流动室 （4）半导体激光流式细胞技术结合核酸荧光染色）半导体激光流式细胞技术结合核酸荧光染色 2、检测通道、检测通道 DIFFDIFF BASOBASO RBC/PLTRBC/PLT HGBHGB RET/PLT-O RET/PLT-O NRBCNRBC IMIIMI (1)DIFF通道通道 l STROMATOLYSER-4DL 溶解红细胞 在白细胞膜上打孔 与嗜酸性颗粒特异性结合 l

14、 STROMATOLYSER-4DS DNA/RNA染色 表面活性剂作用表面活性剂作用 大分子有机酸与嗜酸粒细胞大分子有机酸与嗜酸粒细胞 中的碱性颗粒发生化学粘附中的碱性颗粒发生化学粘附 嗜酸粒细胞嗜酸粒细胞 大分子有机酸大分子有机酸 DIFF通道嗜酸粒细胞检测通道嗜酸粒细胞检测 SSC 纵坐标：纵坐标：SFL， 反应核酸含量反应核酸含量 横坐标：横坐标：SSC，反应细胞内容物复杂程度，反应细胞内容物复杂程度 DIFF通道检测参数通道检测参数 幼稚粒细胞幼稚粒细胞 异常淋巴异常淋巴 嗜酸嗜酸 中性中性 单核单核 淋巴淋巴 嗜碱嗜碱 (2) WBC/BASO 通道通道 STROMATOLYSER

15、-FB 嗜碱细胞保持原状嗜碱细胞保持原状 除嗜碱细胞以外的白细胞溶解为裸核除嗜碱细胞以外的白细胞溶解为裸核 完全溶解红细胞、血小板完全溶解红细胞、血小板 嗜碱嗜碱 其他白细胞其他白细胞 FSC SSC (3)幼稚粒细胞分析幼稚粒细胞分析-IMI 通道通道 v RF/DC 技术 STROMATOLYSER-IM 溶解红细胞、血小板、成熟白细胞、淋巴系的幼稚细胞 粒系的幼稚细胞保持原状 (3)幼稚粒细胞分析幼稚粒细胞分析-IMI 通道通道 纵坐标：射频（纵坐标：射频（RF），反映细胞密度），反映细胞密度 横坐标：直流电（横坐标：直流电（DC），反映细胞大小），反映细胞大小 中幼粒细胞中幼粒细胞 晚

16、幼粒细胞晚幼粒细胞 早幼粒细胞早幼粒细胞 原始细胞原始细胞 杆核杆核 (4) NRBC 通道通道 STROMATOLYSERNR： 白细胞保持完好，白细胞膜上打孔 有核红细胞溶解为裸核 完全溶解红细胞、血小板 NR 染液：对DNA/RNA染色 纵坐标：FSC，反映细胞大小 横坐标：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 流式细胞计数法：流式细胞计数法： RET SEARCH（I）稀释剂，稀释标本 RET SEARCH（II）染液，对核酸染色 (6) RBC/PLT-I通道通道 RBC、PLT-I：鞘流

17、：鞘流DC法法 HCT：RBC累积脉冲高度检测法累积脉冲高度检测法 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：根据红细胞直方图算出：根据红细胞直方图算出 RDW-CV：根据红细胞直方图算出：根据红细胞直方图算出 PDW：根据血小板直方图算出：根据血小板直方图算出 MPV：根据血小板直方图和：根据血小板直方图和PLT算出算出 P-LCR：根据血小板直方图算出：根据血小板直方图算出 PCT：根据血小板直方图算出：根据血小板直方图算出 (7) HGB通道通道 SLS（十二烷基磺酸钠）：无氰无毒 附一：

18、白细胞分析附一：白细胞分析 BASOBASO通道：通道：FSC+SSC (FSC+SSC (常规常规) ) DIFF DIFF通道：通道：SFL+SSCSFL+SSC（难溶（难溶RBCRBC模式时）模式时） NRBCNRBC通道：通道：FSC+SFLFSC+SFL（NBCNBC报警时报警时） 附二：红细胞分析附二：红细胞分析 RBC：阻抗法红细胞值（含WBC、PLT）部分/全部? RBC-O：指成熟的红细胞加网织红细胞,排除了白细胞的 干扰。 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：排除了上述干扰。 附四：全自动体液检测功能附四：全自动体液检测功能 一、样本类型：胸水、腹水、脑脊液、关节液等一、样本类型：胸水、腹水、脑脊液、关节液等 由由DIFF、RBC/PLTRBC/PLT通道测定通道测定 （二）（二）Sysmex SP-1000i全自动推片染色机全自动推片染色机 SP-1000i是SYSMEX 研发的一种用于血液学分析的全 自动涂片制备装置。它能够完成从样本吸引到染色等全部 动作。 轨道输送样本：LABOMAN软件控制下进行取样、推片、 染色 多种进样方式(全自动轨道式