血细胞分析仪的工作原理及其近期发展

血细胞分析仪的工作原理及其近期发展

姜穗

(温州医学院附属第二医院临床工程科浙江省温州市325027)

[摘要]本文简要介绍了血细胞分析仪的主要工作原理,各主要厂家在血细胞分析仪上采用的白细胞分类技术及业界的技术进展.

[关键词]血细胞分析仪,红细胞,血小板,白细胞,计数

The Work Principle Of Hematology Analyzer

And Its Near Period The Development

Jiang Sui

(Clinical Engineering Department of The Second Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou Zhejiang 325027,China)

Abstract:Tise paper introduces the major principle of hematology analyzer,the categorized technology of white blood cell mainly used by manufacturer and the development of analyzing technology.

Keyword: hematology analyzer,red blood cell,platelet,white blood cell,counter 自50年代初库尔特先生发明了粒子计数技术的专利,制造了第一台血细胞分析仪并应用于临床以来,血细胞分析仪的发展已有50年的历史.血细胞分析仪实质上是指对一定体积内血细胞数量及异质性进行分析的仪器.最初的血细胞计数仪(Cell Counter)仅能计数红细胞(RED)和白细胞(WBC),后来又有了血红蛋白(HBG),血小板(PLT),红细胞压积(HCT),平均红细胞体积(MCV)等几个参数.而发展成为血细胞分析仪(Hematology Analyzer)后,又增加了许多分析和计算参数,

如红细胞体积分布宽度(RDW),平均血小板体积(MPV),血小板体积分布宽度(PDW),血小板压积(PCT),大血小板比率,白细胞三分群,白细胞五分类,血红蛋白浓度分布宽度,异常淋巴细胞提示,幼稚细胞提示等各种参数和功能也不断地添加到一些品牌的仪器上.

电阻检测法的基本原理是:在待测液体中置一微孔,在微孔的两端各加一定电压的电极,当液体中的颗粒巾进经过微孔时,电极间的电阻就会产生训瞬间的变化,以因而产生电脉冲,对这种电脉冲进行计数就可得到颗粒的数量,脉冲幅度的大小表示颗粒的体积的大小,经过对各种细胞所产生脉冲的大小的电子的选者择,可以区分出不同种类的细胞;在液体中加上一定的负压就能使经过微孔的液体流动.

随着电子技术,流式细胞技术,激光技术,电子计算机技术和新荧光化学物质等多种高科技技术在临床检验工作的应用,使血细胞分析仪在自动化程度,先进功能和完美设计方面提高到了一个崭新的阶段,血细胞分析仪已经不仅仅局限在进行常规的血细胞分析,还增加了许多扩展功能,例如将网织红细胞(RET)的计数和分析功能加入其中,一些仪器还另外增加了幼稚细胞分析和有核红细胞分析功能,甚至对血液细胞中某些寄生虫进行提示,更有一些仪器把流式细胞分析仪的某些功能和并到血细胞分析仪上,在进行常规血细胞分析时可得到某些淋巴细胞亚群的分析结果.

在常规血细胞计数仪上,红细胞(RBC),血小板(PLT)共用一个测量通道,血红蛋白含量(HGB)的测定在任何类型,档次的仪器中其测试原理都是相同的.白细胞的计数和分类有其专用的通道,现我们就对分析仪上各测试项目所使用的技术方法和原理作些简要介绍.

血红蛋白含量测定

血红蛋白含量的测定是在被稀释的血液中加入溶血剂后,使红细胞释放出血红蛋白,后者与溶血剂结合形成血红蛋白衍生物,进入血红蛋白测试系统,在特定波长(一般在530-550nm)下比色,吸光度的变化与液体中Hb含量成比例,仪器便可显示Hb浓度.不同系列的血液分析仪配套溶血剂配方不同,形成的血红蛋白衍生物也不同,但大多数的最大吸收光谱接近540nm.近年来许多高档的分析仪上采用了激光散射法进行单个血红细胞血红蛋白的分析,以尽量减少高WBC,乳糜血,高胆红素等对HBG比色的影响.

血红细胞及血小板的检测

血红细胞的检测是血液分析仪的重要组成部分,红细胞的检测以往主要还是使用阻抗法对红细胞的数目和体积计数,以此分选出不同大小的信号并打印出红细胞体积分布直方图.但现在也采用光学和电阻抗法结合的处理方法对红细胞体积进行三维空间分析(3D)以期得到更正确的结果.如拜尔的ADVIA 120以光散射法检测红细胞,以低角度前向光散射和高角度散射两个测量系统同时测量1个红细胞,根据低角度光转换能量的大小测量单个红细胞体积与总数;根据高角度的光散射得出单个血红蛋白浓度,可准确得出MCV(平均红细胞体积),MCH(平均血红蛋白含量),MCHC(平均血红蛋白浓度)测定值,并绘出红细胞散射图,单个红细胞体积及红细胞内Hb含量的直方图及求出RWD(红细胞体积分布宽度),HDW(红细胞血红蛋白分布宽度)等参数.

由于血小板和红细胞体积的明显差异,很容易用一个限定阈值将两者同时测得的光电信号区分.因此,迄今为止全血分析中血小板,红细胞检查均采用一个共用的分析系统.但由于血小板和红细胞测量信号常有交叉,如大血小板的脉冲信号可能被误认为红细胞而计数,小红细胞的脉冲信号可能进入血小板通道,造成实验误差.各血细胞分析仪生产厂家采用多种先进技术以减少血小板计数的干扰,以下我们就分别给予介绍:

扫流技术(sweep flow):由于血小板和红细胞在同一个计数池中计数,红细胞体积较大,在通过正中计数感应区时会形成一个大脉冲,若有回流会同时又产生一个因涡流再度进入感应区边缘而形成的小脉冲使电极可能感应到相当于血小板大小的小脉冲,使血小板计数假性增多.扫流技术是在进行红细胞和血小板计数的同时,在红细胞计数小孔的后面有一个稳定的液流通过,这样可以使后的红细胞被立即冲走,以防止回到感应区被计数为血小板.

防反流装置:为防止以被计数的红细胞又回到感应区,在红细胞计数池小孔的内侧按装一块带孔的小板,板上小孔的直径比红细胞计数孔略大,正好位于计数孔的后方,感应区以外.当进行细胞计数时,由于负压的作用细胞快速通过小孔感应区并穿过挡板小孔,即使挡板外侧产生涡流,红细胞也会被阻挡在感应区之外,不影响血小板计数.

鞘流技术(sheath flow):为了避免计数中血细胞从小孔边缘处流过及湍流,涡流的影响,发明了鞘流技术.具体做法是用一毛细管对准小孔管,细胞混悬液从毛细管喷出,同时与四周流出的鞘液一起流过敏感区,保证细胞混悬液在中间形成单个排列的细胞流,四周被鞘液围绕.鞘流技术可应用于两种细胞计数原理:一为电阻抗原理,鞘流通过小孔的敏感区进行细胞计数;另一种为激光计数原理,细胞液流室