临床检验仪器学(第二版)

联合型检测法基本原理
白细胞“五分群”型血液分析仪：
测定原理(Principle )
单纯依靠细胞体积大小来进行白细胞五分类是难 以做到的。必须采用一些其他检测手段联合应用来进 行白细胞五分类。（联合检测型）常用方法有：
高频电磁波（或称射频）传导法 细胞化学染色法 特殊溶血剂法 激光散射法（测不同角度的散射及激发光）
GEN·S System Ⅱ
C 代表传导性 (Conductivity)，主要 测量细胞内部的结构， 细胞内核浆比例，质 粒的大小和密度。
联合型检测法基本原理
几种有代表性的白细胞“五分类”型分析仪：
（1）电阻抗(DC)、高频传导(RF)和激光散射(Scatter) 联合检测法：即所谓“VCS 技术”。（Coulter公司）
小孔电阻抗法能够进行白细胞、红细胞、血小板计 数及体积的测定。
小孔电阻抗法在对白细胞分类上只能将白细胞按体 积大小分为三个亚群，故分析精度较差。（211页）
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
测定原理( Principle )
采用Coulter原理， 即小孔电阻抗法 装有宝石小孔的 小孔管 置与小孔管内外 的铂金电极 两电极间的恒流电源 小孔上端的恒定负压
临床检验仪器学
第四讲 第12章 血细胞分析仪
( Blood Cell Analyzer )
南京医科大学第一临床医学院 临床医学工程处 刘坚
血细胞分析仪概述
• 血细胞分析仪 ( Blood Cell Analyzer ) 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。
• 血液分析仪主要完成以下两大功能:
嗜酸性细胞计数 嗜酸性细胞百分比
一次， #EOS/WBC
5
BASO
x 103/ul， %
嗜碱性细胞计数 嗜碱性细胞百分比
一次， # BASO/WBC
1
% R e t ic
%
网状红血球百分比
# Ret/RBCr
2
#Retic x106/ul
网状红血球绝对值
直接测量
3 RETIC %HRetic
%
4
%MRetic
1
NEUT
x 103/ul， %
嗜中性细胞计数 嗜中性细胞百分比
一次， # NEUT/WBC
2
LYMP
x 103/ul， %
淋巴细胞计数 淋巴细胞百分比
一次， # LYMP/WBC
3 DIFF
MONO
x 103/ul， %
单核细胞计数 单核细胞百分比
一次， # MONO/WBC
4
EOS
x 103/ul， %
⑴ 血细胞计数：红细胞、白细胞、血小板、血红蛋白。 ⑵ 血细胞分类：白细胞中的 淋巴、中性、嗜酸、嗜碱、 单核、
幼稚细胞；红细胞中的 网织红细胞。
• 根据计数/分类的测定值计算间接测定值
红血球容积比 (HCT)、平均红血球血红蛋白含量 (MCH)、 血小板容积比 (PCT)，等等
血细胞分析仪概述
1947年 Coulter 发明了小孔电阻抗法
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
白细胞及血红蛋白检测
白细胞的五种类型
淋巴细胞 Lymphocyte 体积为35-90fL
中性粒细 Neutrophil 体积为160-450fL
单核细胞、嗜酸性细胞、嗜碱性细胞
MONO
Monocyte Eosinophil Basophil
LYMP EOS 35fl-90fl BASO
五分群血液分析仪提供四十余项实验参数
全血细胞计数（CBC）:
白细胞总数（WBC）
红细胞（RBC）
红血球容积比（HCT）
血红蛋白（HGB）
平均红血球体积（MCV）
血小板（PCT）
平均红血球血红蛋白含量（MCH）；
白细胞分类（DIFF ）：
淋巴细胞(LYM) 中性粒细胞(NEUT) 单核细胞(MONO) 嗜酸细胞 (EOS) 嗜硷细胞 (BASO)
流式细胞分析技术的检测光路可分为鞘流通道、 激发光源（多为激光）、散射光检测、吸收光检测、 荧光检测等几个方面。
在白细胞五分类型血液分析仪中对网织红细胞 一般也采用单独的激光流式细胞分析通道进行 检测。
联合型检测法基本原理
白细胞“五分群”型血液分析仪：
散点图(Scattergram)
五分类血细胞 分析仪白细胞 分类结果均采 用散点图的形 式来显示。 红白细胞总数 血小板仍采用 直方图显示。
图中纵坐标为 体积;横坐标为 吸光度。
各种不同类型 的白细胞根据 其体积与吸光 度的的数值标 记在二维坐标 的相应位置。
联合型检测法基本原理
白细胞“五分群”型血液分析仪：
散点图(Scattergram)
白细胞三维散点图
NE
EO
MO
BA
V
O
LV
U
M
EC
DF 2
LY S
and DF 3
7135073C
联合型检测法基本原理
白细胞“五分群”型血液分析仪：
散点图(Scattergram)
白细胞二维散点图
二维散点图及直方图
联合型检测法基本原理
白细胞“五分群”型血液分析仪：
散点图(Scattergram)
Volume
IMM
Ch
127
Mono
ATL
Neut Eos Lymph
Debris Absorbance
90fl-160fl
NEUT >160fl
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
红细胞及血小板检测
由于血小板的体积小于红细胞，两者在同一测量通道 中进行。 由于血液中红细胞的总数远大于白细胞，检测样品经 二次稀释后直接进入小孔计数。 检测结果同样以直方图形式显示。 小孔电阻抗法不能 对红细胞中的网织 红细胞进行测量。
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
测定原理( Principle )
由检测器产生的脉冲信号经计算机处理后以体积 直方图显示。直方图可以显示特定细胞群中的细 胞体积和细胞分布情况。
在进行血细胞分析时，白细胞和血红蛋白为一个 检测通道（小孔直径为100µm)；红细胞和血小板 为一个检测通道(小孔直径为70µm）。
其白细胞总数、红细胞、血小板及血红蛋白的测 定方法仍基本沿用“三分类”型分析仪的方法。
流式细胞检测光路示意图
联合型检测法基本原理 双色性反射镜
荧光检测光电倍增管
侧向散射光
光电倍增管Fra Baidu bibliotek
白细胞“五分群”型血液分析仪：
测定原理(Principle ) 半导体激光器 =635nm
前向角散射光 检测二极管
绝大多数五分类血细胞分析仪在检测通道上都 采用了流式细流动胞池 分析技术。
Coulter Principle
Direct Current
CELL-DYN 1700
ABX Micro 60
HYCEL Hemacell
ABX Pentra 60
血细胞分析仪的结构种类
SE-9000
ADVIA 120
GEN·S System Ⅱ
ABX Pentra 120
血细胞分析仪的结构种类
SE-9000血细胞分析仪+SPS-100自动推血片机 ABX Pentra 120+自动推血片机
血细胞分析仪的结构种类
Sysmex公司血液分析流水线 Sysmex公司血液分析流水线
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
测定原理( Principle )
小孔电阻抗法是利用血细胞混悬液中血细胞的电阻 大于电解液溶液（稀释液）电阻的特性，当血细胞 通过小孔时引起小孔两端电阻抗增大的原理而进行 血细胞计数和体积测定。
按自动化程度分类：
半自动血细胞分析仪；全自动血细胞分析仪； 血细胞分析工作站；血细胞分析流水线；
按检测原理分类：
电容型、光电型、激光型、电阻抗型、 联合检测型 、干式离心分层型、无创型、
按对白细胞分类的水平分类：
二分群、三分群、五分群、 五分群 网织红（红细胞）
血细胞分析仪的结构种类
CELL-DYN 1600
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
测定原理( Principle )
血细胞通过小孔， 排开等体积电解液。 小孔中的电解液电阻变大，引起产生等比例增大的 电压脉冲。 电压脉冲的个数与细胞个数相当，脉冲幅度与细胞 体积成正比。 将脉冲送入相应的计数通道，计算得到某类细胞个数。
红细胞
白细胞 血小板
网织红细胞分类、计数（RETIC）
五 分 类 血 液 分 析 仪 的 基 本 检 查 项 目
项目 单位
项
目
定
义
数据来源
1
WBC
x103/ul
白血球
直接测量
2
RBC
x106/ul
红血球
直接测量
3
HGB
G/dl
血红蛋白浓度（比色法） 直接测量
4
HCT
%
红血球容积比
RBC*MCV
5
MCV
fl
平均红血球体积
带电脑的显微镜下辨认细胞的图象识别技术
效率低，受制片、染色技术的影响大 在计数细胞数不多时，重复性较差 没有得到普遍推广
阻抗法仪器检测白细胞“二分群、三分群”
仪器内部结构的进一步完善 微处理器分辨力的进一步提高 特殊溶血剂的应用 无法对细胞内部结构进行分析，准确性有限
血细胞分析仪概述
白细胞分类计数 (Differential Leukocyte Cell Count)
直接测量
6 CBC 7
MCH MCHC
pg G/dl
平均红血球血红蛋白含量 平均红血球血红蛋白浓度
HGB/RBC HGB/HCT
8
RDW
%
红血球体积分布宽度
直接测量
9
PLT
x103/ul
血小板
直接测量
10
MPV
fl
平均血小板容积
直接测量
11
PDW
%
血小板容积分布宽度
直接测量
12
PCT
%
血小板容积比
PLT*MPV
通过测量细胞的体积大小对 细胞进行分类计数
主要是用来计数红、白细胞 该技术一直被各种血液分析 仪沿用至今
Wallace H. & Joseph R. Coulter
1953年库尔特家族研制出全 世界第一台血细胞计数仪： Model A
血细胞分析仪概述
血细胞计数 (Blood count)
早期的血液分析仪主要用来计数红、白细胞
不同细胞通过小 孔产生的电压脉冲
t
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
测定原理( Principle )
由检测器产生的脉冲信号经计算机处理后以体积 直方图显示。直方图可以显示特定细胞群中的细 胞体积和细胞分布情况。(212页）
通
1fl（1立方微米）
道
=10-15升
内
计
数
256个计数通道 1.6fl/每通道
检测白细胞从二分群、三分群发展到五分群 除了体积测量之外增加了多种手段（联合检测法）
激光散射、激光激发荧光检测法 射频（高频）传导检测法 特殊溶血剂检测法 多角度激光、偏振光散射检测法 细胞化学染色检测法
在实际仪器中至少采用两种以上方法联合对 白细胞进行五分类。
血细胞分析仪概述
白细胞分类计数 (Differential Leukocyte Cell Count)
白细胞的计数与分类： （白细胞/血红蛋白通道）
血液样品 + 稀释液 + 溶血剂 白细胞的计数与分类
血红蛋白测定： （白细胞/血红蛋白通道）
血液样品 + 稀释液 + 溶血剂 + 转化剂 氰化血红蛋白 氰化血红蛋白浓度 ∝ 血红蛋白浓度 比色法测量
MONO LYMP EOS 35fl-90fl BASO
DF 1
图中三维坐标分别为V、C、S，各种不同类型的白细胞
根据其VCS的值，标记在三维坐标的相应位置。
联合型检测法基本原理
几种有代表性的白细胞“五分类”型分析仪：
（1）电阻抗(DC)、高频传导(RF)和激光散射(Scatter) 联合检测法：即所谓“VCS 技术”。（Coulter公司）
V 代表体积(Volume)， 采用电阻抗法计数血 细胞和测量其体积；
全血细胞计数(Complete Blood cell Count)
增加光电比色系统用来同时测定血红蛋白 血小板可在同一仪器上与红细胞一起计数 利用直接测量到的项目运算得到间接计算 项目（如血球压积等参数） 不包括白细胞分类计数 测定标本采用机外人工处理的预稀释方式
血细胞分析仪概述
白细胞分类计数 (Differential Leukocyte Cell Count)
（统N>1E称6U0fT为l 中间细胞）体积为90-160fL
90fl-160fl
正常人外周血中的5种白细胞，最多的是嗜中性，次为淋巴细胞，其他
3种在通常情况下加起来不超过10％。淋巴细胞与嗜中性细胞体积相差
较大，其他3种体积相差不多。
小孔电阻抗法基本原理
白细胞“三分群”型血液分析仪：
白细胞及血红蛋白检测
%
高 核 酸 浓 度 网 状 红 血 球 比 率 #HRet/#RET 中 核 酸 浓 度 网 状 红 血 球 比 率 #MRet/#RET
5
%LRetic
%
低 核 酸 浓 度 网 状 红 血 球 比 率 #LRet/#RET
6
IRF-H
%
低成熟度网状红血球比率(高) #HRet/#RET
血细胞分析仪分型