张时民

五 分 类 法 血 液 分 析 仪 进 展 和 散 点 图 解 读 Progress of Hematology Analyzer and Introduction of scattergram 张 时 民 中 国 医 学 科 学 院 北 京 协 和 医 学 院 北 京 协 和 医 院 检 验 科 血 细 胞 分 析 仪 问 世 已 近 60 多 年 了 1953 年 美 国 的 Wallance H. Coulter 先 生 首 次 提 出 并 利 用 通 过 小 孔 的 颗 粒 引 起 电 路 中 电 阻 变 化 的 原 理, 设 计 出 第 一 台 可 以 对 血 液 细 胞 自 动 计 数 的 设 备, 从 此 开 辟 了 血 细 胞 分 析 的 新 纪 元 这 种 计 数 原 理 被 称 为 电 阻 抗 原 理, 也 被 称 为 Coulter Principle( 库 尔 特 原 理 ), 并 被 沿 用 数 十 年, 直 到 今 天 最 初 的 血 细 胞 计 数 仪 是 一 种 单 参 数 测 定 仪 器, 只 能 对 血 液 中 的 红 细 胞 和 白 细 胞 进 行 计 数 经 过 多 年 的 不 断 改 进 和 技 术 进 步, 以 电 阻 抗 法 为 基 本 原 理 的 仪 器 历 经 简 单 的 红 白 细 胞 计 数 到 增 加 血 红 蛋 白 测 定 红 细 胞 参 数 计 算 血 小 板 计 数, 从 不 分 类 到 二 分 群 和 三 分 群, 从 手 工 稀 释 到 仪 器 稀 释, 从 半 自 动 到 全 自 动 的 发 展 变 化, 目 前 已 经 非 常 成 熟 国 内 厂 家 生 产 的 三 分 群 法 血 细 胞 分 析 仪 已 经 基 本 取 代 进 口 品 牌 的 仪 器 一 电 阻 抗 法 仪 器 的 主 要 技 术 进 步 和 所 解 决 的 问 题 1. 扫 流 技 术 为 防 止 细 胞 回 流 导 致 重 复 计 数 2. 防 反 流 装 置 计 数 小 孔 后 增 加 的 一 个 挡 板, 用 于 将 计 数 后 的 样 本 直 接 排 出, 不 会 产 生 反 流, 减 少 对 小 孔 计 数 的 干 扰 3. 三 次 计 数 技 术 或 多 段 计 数 技 术, 提 高 计 数 的 精 度 4 脉 冲 编 辑 功 能 : 防 止 因 细 胞 未 从 小 孔 中 心 通 过 而 产 生 的 脉 冲 异 常 改 变 并 对 其 进 行 技 术 性 修 正 5 重 叠 校 正 : 用 于 修 正 两 个 细 胞 同 时 通 过 小 孔 时 产 生 的 脉 冲 异 常, 导 致 的 计 数 误 差 6 延 时 计 数 : 用 于 细 胞 数 数 量 过 少 时 的 延 长 计 数 时 间 或 增 加 计 数 细 胞 数 量, 以 减 少 因 细 胞 数 量 过 少 而 导 致 的 统 计 学 误 差 7 浮 动 界 标 用 于 血 小 板 和 红 细 胞 计 数 区 间 的 划 分, 保 证 小 红 细 胞 和 大 血 小 板 出 现 时, 尽 量 减 少 其 相 互 间 的 干 扰 用 于 白 细 胞 三 分 群 时 根 据 各 细 胞 群 体 积 间 的 不 同, 进 行 浮 动 分 界 8 拟 合 曲 线 : 为 减 少 噪 音 信 号 和 小 红 细 胞 对 血 小 板 计 数 产 生 干 扰, 根 据 正 常 人 血 小 板 体 积 分 布 呈 对 数 正 态 分 布 的 理 论, 所 设 计 的 计 算 方 法 9. 鞘 流 技 术 : 为 保 证 细 胞 在 通 过 计 数 小 孔 时, 细 胞 排 成 一 列 从 检 测 孔 中 心 通 过 而 又 不 互 相 干 扰 的 技 术 这 类 技 术 多 用 于 激 光 法 检 测 仪 器 等 高 端 血 细 胞 分 析 仪 上 10 细 胞 分 群 技 术 : 根 据 溶 血 剂 对 各 类 白 细 胞 的 作 用 不 同, 简 单 将 白 细 胞 划 分 为 三 个 群 体, 小 细 胞 群 ( 以 淋 巴 细 胞 为 主 ) 大 细 胞 群 ( 以 中 性 粒 细 胞 为 主 ) 中 间 细 胞 群 ( 以 单 核 细 胞 和 嗜 酸 性 粒 细 胞 为 主 ) 这 些 技 术 的 应 用, 逐 步 提 高 和 保 证 了 血 细 胞 分 析 仪 检 测 质 量 和 水 平, 增 加 了 血 细 胞 分 析 仪 的 检 测 参 数, 使 得 血 常 规 分 析 仪 可 以 提 供 18 项 参 数 和 三 个 直 方 图 但 是 这 些 技 术 的 应 用 这 些 参 数 仍 不 能 满 足 现 代 医 疗 的 要 求, 由 此 具 有 白 细 胞 五 分 类 功 能 甚 至 更 多 功 能 的 血 细 胞 分 析 仪 是 我 们 医 疗 需 求 不 断 提 高 后, 实 验 室 必 然 的 要 求 二 血 细 胞 分 析 仪 五 分 类 技 术 1982 年 Technicon 公 司 推 出 的 H6000 应 该 是 首 款 具 有 白 细 胞 五 分 类 功 能 的 血 细 胞 分 析 仪,1990 年 经 过 改 进 的 H1 型 检 测 速 度 就 已 经 达 到 每 小 时 100 个 样 本 而 在 分 析 原 理 上 最 为 经 典 的 当 属 Coulter 公 司 推 出 的 VCS 技 术, 利 用 细 胞 体 积 射 频 电 磁 波 和 激 光 散 射 三 种 物 理 学 技 术 对 白 细 胞 进 行 三 维 数 据 分 析 目 前 国 内 应 用 较 为 广 泛 的 机 型 为 采 用 激 光 散 射 结 合 核 酸 染 色 技 术 的 日 本 Sysmex 公 司 系 列 产 品, 该 公 司 高 端 产 品 XE-5000 检 查 速 度 达 到 每 小 时 150 个 样 本, 是 目 前 检 测 速 度 最 快 的 设 备 国 内 近 年 来 在 研 制 开 发 具 有 白 细 胞 五 分 类 能 力 和 网 织

红 细 胞 分 析 能 力 的 血 细 胞 分 析 仪 厂 家 当 属 迈 瑞 公 司 (Mindray), 他 们 于 2012 年 初 推 出 高 端 血 细 胞 分 析 仪 BC-6800 以 下 这 些 国 内 外 厂 商 生 产 的 高 端 血 细 胞 分 析 系 统 代 表 了 当 今 血 液 分 析 的 最 高 技 术 水 平, 并 各 具 特 色, 本 文 列 表 予 以 简 要 介 绍 表 1 仪 器 分 析 原 理 和 特 色 简 表 代 表 性 仪 器 五 分 类 法 原 理 名 称 染 色 技 术 附 加 功 能 Backman Coulter LH780 物 理 学 原 理 Abbott CDSapphire Siemens Advia 2120i Sysmex XE-5000 物 理 和 化 学 法 ABX Pentra DX 原 理 120 Mindray BC-6800 细 胞 体 积 射 频 电 磁 波 和 激 光 散 射 技 术 (VCS) 网 织 红 细 胞 和 研 究 参 数, 有 核 红 细 胞 计 数,24 项 白 细 胞 研 究 群 落 参 数,4 项 红 细 胞 系 研 究 参 数 等 多 角 度 激 光 偏 振 散 射 分 析 技 网 织 红 细 胞 分 析, 有 术 (MAPSS) 核 红 细 胞,CD3/4/8, CD61 免 疫 法 血 小 板 测 定, 疟 原 虫 提 示 细 胞 化 学 和 激 光 散 射 技 术 过 氧 化 酶 染 网 织 红 细 胞 分 析, 体 料, 对 细 胞 内 液 细 胞, 光 学 法 红 细 含 的 过 氧 化 胞 九 分 图 和 血 小 板 物 酶 染 色 分 析, 脑 脊 液 和 体 液 分 析 半 导 体 激 光 散 射 结 合 荧 光 核 细 胞 核 酸 染 网 织 红 细 胞 分 析, 有 酸 染 色 技 术 色,DNA/RNA 核 红 细 胞 计 数, 造 血 染 色 干 细 胞 (HPC), 体 液 细 胞, 光 学 法 血 小 板, 体 液 分 析 双 鞘 流 和 细 胞 化 学 染 色 技 术 苏 丹 黑 B 脂 网 织 红 细 胞 分 析, 有 (DHSS) 质 染 料, 细 胞 核 红 细 胞 计 数, 巨 大 膜 颗 粒 胞 不 成 熟 粒 细 胞, 不 成 核 同 时 染 色 熟 单 核 细 胞 和 异 常 淋 巴 细 胞 激 光 散 射 技 术 结 合 荧 光 染 色 细 胞 核 酸 染 网 织 红 细 胞 分 析, 有 多 维 分 析 技 术 (SF Cube) 色,DNA/RNA 核 红 细 胞 计 数, 感 染 染 色 红 细 胞 提 示, 光 学 法 血 小 板 *Ret: 网 织 红 细 胞 分 析 ;NRBC: 有 核 红 细 胞 测 定 这 些 高 端 血 细 胞 分 析 仪, 目 前 也 有 了 更 进 一 步 的 发 展, 特 别 是 配 合 新 的 流 水 线 系 统, 将 涂 片 染 片 设 备 结 合 在 一 起, 甚 至 与 自 动 数 字 涂 片 读 片 系 统 进 行 结 合 其 性 能 又 有 了 更 进 一 步 的 提 升 例 如 Backman Coulter, 已 经 于 2011 年 推 出 新 的 流 水 线 系 统 UniCel DxH800 血 细 胞 分 析 系 统,Sysmex 公 司 也 于 2012 年 推 出 了 新 一 代 XN 血 液 分 析 流 水 线 系 统, 而 国 内 的 Mindray 公 司 也 在 2014 年 推 出 中 国 首 套 CAL 8000 血 细 胞 分 析 流 水 线 系 统 他 们 在 分 析 原 理 方 面 基 本 沿 用 已 经 创 立 并 应 用 多 年 的 方 法, 但 是 在 试 剂, 激 光 分 析, 算 法 和 检 测 流 程 方 面 已 经 有 了 不 少 的 改 进 与 提 升 有 关 血 细 胞 分 析 流 水 线 系 统 作 者 将 另 文 进 行 细 致 介 绍 三 主 要 类 型 的 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 和 白 细 胞 分 类 散 点 图 解 读 本 文 以 目 前 国 内 外 实 验 室 中 最 为 流 行 的, 各 厂 家 所 研 发 的 高 端 品 牌 血 细 胞 分 析 仪 为 例,

进 行 介 绍 与 解 读, 希 望 对 临 床 检 验 工 作 中 判 断 散 点 图 正 误, 发 现 问 题, 进 行 复 检 提 供 帮 助 1.LH780 型 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 及 散 点 图 解 析 1953 年 该 公 司 创 始 人 华 莱 士 库 尔 特 在 美 国 开 创 了 血 细 胞 计 数 自 动 化 的 先 河, 并 在 1968 年 制 作 出 第 一 台 全 自 动 血 细 胞 分 析 仪,1983 年 推 出 三 分 群 血 细 胞 分 析 仪, 随 后 在 其 STKS 型 号 仪 器 上 首 次 应 用 独 创 的 VCS 技 术 将 白 细 胞 分 析 升 级 为 五 分 类 法 LH780 型 是 目 前 最 新 的 具 有 五 分 类 能 力 的 高 端 血 细 胞 分 析 仪, 该 设 备 在 红 细 胞 及 血 小 板 计 数 上 采 用 了 传 统 的 阻 抗 法, 并 依 据 其 独 有 的 多 项 专 利 技 术, 提 高 了 计 数 的 准 确 性 与 稳 定 性, 增 加 了 新 的 红 细 胞 系 的 研 究 参 数 在 白 细 胞 分 类 上 则 采 用 了 其 独 创 的 经 典 的 并 持 有 专 利 的 VCS 技 术 为 检 测 原 理, 其 V (volume) 代 表 体 积, 用 于 精 确 测 量 细 胞 的 体 积 大 小, 可 以 将 核 型 结 构 相 近 但 体 积 大 小 差 异 显 著 的 淋 巴 细 胞 与 单 核 细 胞 进 行 区 分 ;C(conductivity) 代 表 传 导 性, 用 于 收 集 细 胞 大 小 和 内 部 构 成 的 信 息, 包 括 细 胞 的 化 学 组 成 和 核 的 体 积, 可 用 于 将 细 胞 体 积 大 小 相 近 但 内 部 构 成 不 同 的 细 胞 区 分 开, 如 淋 巴 细 胞 与 嗜 碱 细 胞 的 区 分 ;S(scatter) 为 光 散 射 技 术 用 于 收 集 细 胞 颗 粒 核 分 叶 及 细 胞 表 面 特 性, 用 于 区 分 中 性 粒 细 胞 和 嗜 酸 性 粒 细 胞, 同 时 还 可 区 分 粒 细 胞 与 非 粒 细 胞 群 VCS 技 术 配 合 配 合 两 种 专 用 试 剂 在 白 细 胞 分 类 过 程 中 溶 解 掉 红 细 胞, 并 使 白 细 胞 在 接 近 在 人 体 血 液 中 的 细 胞 原 态 状 态 下 进 行 分 析 测 定 他 所 形 成 的 散 点 图 是 在 一 个 三 维 立 体 空 间 中 呈 现 的 结 构 ( 图 1 左 ), 但 通 常 所 看 到 的 散 点 图 是 V-RLS 所 表 达 的 体 积 与 细 胞 颗 粒 性 ( 图 1 右 ), 也 可 以 选 择 查 看 其 他 角 度 观 看 散 点 图 其 特 点 中 还 有 可 以 将 白 细 胞 中 的 四 类, 中 性 粒 细 胞, 淋 巴 细 胞, 单 核 细 胞 和 嗜 酸 性 粒 细 胞, 分 别 按 体 积 (V) 传 导 性 (C) 光 散 射 (S) 统 计 他 们 各 自 的 均 值 和 范 围, 获 得 更 多 的 有 关 各 类 白 细 胞 大 小 与 内 部 信 息 的 参 数, 用 于 研 究 图 1:VCS 法 散 点 图 定 义, A 淋 巴 细 胞,B 嗜 碱 性 粒 细 胞 ( 位 于 淋 巴 细 胞 后 面 的 白 色 点 ),C 单 核 细 胞,D 中 性 粒 细 胞,E 嗜 酸 性 粒 细 胞 2. XE-5000 型 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 及 散 点 图 解 析 该 设 备 是 日 本 公 司 生 产 的 产 品, 他 们 于 1988 年 推 出 第 一 款 五 分 类 法 血 细 胞 分 析 仪 NE-8000 型, 随 后 有 多 个 系 列 仪 器, 如 SE SF XT XE XS 等 系 列 产 品,2007 年 推 出 的 产 品 是 XE-5000 型, 它 具 有 多 个 通 道 分 别 对 红 细 胞 / 血 小 板 血 红 蛋 白 白 细 胞 进 行 分 析 测 定, 同 时 具 有 光 学 法 检 测 血 小 板 的 功 能 和 网 织 红 细 胞 有 核 红 细 胞 幼 稚 细 胞 检 测 通 道 在 白 细 胞 分 类 上 采 用 了 流 式 细 胞 技 术 结 合 核 酸 荧 光 染 色 技 术 分 析 法, 在 白 细 胞 分 类 上 采 用 两 个 通 道, 通 常 情 况 下 系 统 采 用 WBC-B(BASO 通 道 ) 测 定 结 果 报 告 白 细 胞 总 数, 如 遇 到 乳 糜 血 或 脂 质 干 扰 是 会 切 换 到 WBC-D(DIFF 通 道 ) 报 告 白 细 胞 计 数 结 果 仪 器 的 两 个 通 道 计 数 白 细 胞 结 果 一 般 会 进 行 实 时 δ 审 核, 如 果 两 通 道 差 异 大, 会 给 出 报 警 提 示 在 白 细 胞 分

类 上 主 要 依 靠 DIFF 通 道 的 核 酸 荧 光 染 色 技 术 来 实 现, 其 原 理 是 采 用 含 有 大 分 子 有 机 酸 的 特 殊 专 利 溶 血 剂 和 聚 次 甲 基 荧 光 染 料, 根 据 细 胞 内 容 物 的 复 杂 程 度 酸 碱 特 性 和 DNA/RNA 核 酸 荧 光 强 度 的 不 同 进 行 白 细 胞 分 类 在 DIFF 通 道 散 点 图 上 ( 图 2 左 ) 的 表 现 形 式 是 以 反 应 细 胞 内 容 物 复 杂 程 度 的 光 学 信 号 侧 向 散 射 光 强 度 (SSC) 为 X 轴, 以 反 应 细 胞 内 DNA/RNA 核 酸 荧 光 强 度 的 光 学 信 号 侧 向 荧 光 强 度 (SFL) 为 Y 轴, 将 白 细 胞 分 为 四 类, 中 性 粒 细 胞 嗜 酸 性 粒 细 胞, 淋 巴 细 胞 和 单 核 细 胞 在 BASO 通 道 中 ( 图 2 右 ) 使 用 了 低 渗 强 酸 性 溶 血 剂 使 得 嗜 碱 性 粒 细 胞 保 持 完 整, 其 他 细 胞 裸 核 化, 以 达 到 两 类 细 胞 体 积 差 异 扩 大 化 的 结 果, 利 用 Y 轴 的 前 向 散 射 光 (FSC) 区 分 体 积 大 小, 利 用 X 轴 的 侧 向 散 射 光 (SSC) 反 应 细 胞 内 容 物 的 复 杂 程 度, 将 嗜 碱 性 粒 细 胞 区 分 出 来 该 系 统 具 有 幼 稚 细 胞 检 测 通 道, 对 未 成 熟 粒 细 胞 原 始 细 胞 和 异 常 淋 巴 细 胞, 在 相 应 的 散 点 图 上 会 有 表 现, 并 有 报 警 信 息 由 于 幼 稚 粒 细 胞 内 容 物 较 为 复 杂, 细 胞 内 DNA 和 RNA 含 量 比 成 熟 粒 细 胞 高, 因 此 这 些 细 胞 的 信 息 在 DIFF 散 点 图 上 会 出 现 特 定 的 区 域, 称 为 IG 区 域, 同 时 该 系 统 在 DIFF 散 点 图 上 还 可 以 表 现 出 高 荧 光 染 色 细 胞 (HFLC) 作 为 研 究 参 数, 包 含 原 始 细 胞 (Blast) 和 异 形 淋 巴 细 胞 (Atyp) 的 散 点 图 区 域 及 报 警 信 息 XE-5000 在 幼 稚 细 胞 检 测 通 道 (IMI) 可 以 通 过 射 频 信 号 (RF) 和 阻 抗 信 号 (DC), 根 据 试 剂 中 特 殊 氨 基 酸 和 表 面 活 性 剂 进 入 幼 稚 白 细 胞 而 出 现 的 延 迟 溶 血 作 用, 将 幼 稚 细 胞 从 成 熟 白 细 胞 中 分 离 出 来, 检 测 到 幼 稚 细 胞 和 外 周 血 造 血 干 细 胞 (HPC), 作 为 临 床 研 究 参 数 使 用 图 2 A 淋 巴 细 胞,B 单 核 细 胞,C 嗜 中 性 粒 细 胞,D 嗜 酸 性 粒 细 胞,E 嗜 碱 性 粒 细 胞,F 其 他 裸 核 化 的 白 细 胞 群 3. Advia2120i 型 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 及 散 点 图 解 析 1974 年 该 设 备 生 产 了 第 一 代 具 有 白 细 胞 分 类 功 能 的 Hemalog D 型, 并 于 1982 年 首 次 推 出 第 一 款 具 有 五 分 类 功 能 的 H6000 型 血 细 胞 分 析 仪, 他 完 全 抛 弃 了 传 统 的 电 阻 抗 法 原 理, 在 红 细 胞 血 小 板 白 细 胞 的 计 数 和 分 析 上 完 全 采 用 光 学 方 法, 其 独 有 的 红 细 胞 体 积 / 血 红 蛋 白 含 量 九 分 图 也 是 目 前 唯 一 应 用 的 分 析 技 术 该 设 备 目 前 由 德 国 公 司 研 发 和 生 产, 其 最 新 型 号 为 Advia 2120i, 同 时 具 有 网 织 红 细 胞 分 析 功 能 和 体 液 检 测 模 式 在 白 细 胞 分 类 上,Advia 系 列 仪 器 采 用 细 胞 化 学 染 色 法 和 激 光 散 射 技 术 为 基 本 原 理 所 谓 细 胞 化 学 是 指 对 白 细 胞 进 行 过 氧 化 物 酶 染 色, 根 据 细 胞 的 成 熟 程 度, 是 否 含 有 过 氧 化 物 酶 及 过 氧 化 物 酶 含 量 的 强 弱 来 区 分 不 含 过 氧 化 物 梅 的 细 胞 群, 弱 过 氧 化 物 酶 细 胞 群 和 过 氧 化 物 酶 阳 性 细 胞 群, 配 合 低 角 度 散 射 光 所 获 得 的 细 胞 体 积 信 息, 同 时 细 胞 内 颗 粒 及 核 的 复 杂 性 等 信 息, 在 过 氧 化 酶 通 道 (Perox) 内 将 白 细 胞 划 分 为 五 类, 淋 巴 细 胞 单 核 细 胞 中 性 粒 细 胞, 嗜 酸 性 粒 细 胞 和 未 染 色 大 细 胞 群 (LUC: 通 常 被 认 为 是 幼 稚 细 胞 群, 可 能 包 含 原 始 细 胞

幼 稚 细 胞 和 异 形 淋 巴 细 胞 等 ) 在 该 设 备 的 过 氧 化 酶 通 道 ( 图 3 左 ) 的 X 轴 所 反 映 的 是 过 氧 化 酶 强 度,Y 轴 代 表 细 胞 体 积 大 小 嗜 碱 性 粒 细 胞 是 在 嗜 碱 性 粒 细 胞 / 分 叶 核 测 定 通 道 (Baso) 进 行 检 测 的, 酸 性 表 面 活 性 剂 溶 解 掉 红 细 胞 与 血 小 板,BASO 试 剂 则 去 除 掉 除 嗜 碱 粒 细 胞 以 外 的 其 他 白 细 胞 膜, 使 这 些 细 胞 粗 略 归 类 于 单 个 核 细 胞 群 与 多 个 核 细 胞 群, 而 体 积 较 大 的 嗜 碱 性 粒 细 胞 被 完 全 分 离 在 外 通 常 仪 器 分 析 中 的 白 细 胞 总 数 是 在 Baso 通 道 内 进 行 的, 这 个 通 道 内 除 了 将 嗜 碱 性 粒 细 胞 分 类 外, 还 可 提 示 单 个 核 细 胞 数 量 与 多 个 核 细 胞 数 量, 还 能 提 示 杆 状 核 粒 细 胞 与 原 始 细 胞 (Blast) 的 出 现 图 3: 细 胞 化 学 染 色 及 激 光 散 射 技 术 检 测 原 理 A 淋 巴 细 胞,B 未 染 色 大 细 胞,C 单 核 细 胞,D 中 性 粒 细 胞,E 嗜 酸 性 粒 细 胞,F 嗜 碱 性 粒 细 胞,G 单 个 核 细 胞,H 多 个 核 细 胞,I 原 始 细 胞 J 杆 状 核 细 胞 ( 位 于 G 与 H 中 间 ), K 血 小 板 聚 集 4.PENTRA DX 120 型 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 及 散 点 图 解 析 该 设 备 在 血 细 胞 分 析 上 采 用 20 世 纪 90 年 代 在 法 国 创 立 的 双 鞘 流 技 术 (DHSS) 为 基 础, 经 过 多 年 的 改 进, 已 经 形 成 一 种 全 新 的 血 细 胞 分 析 技 术, 目 前 主 要 应 用 于 PENTRA 系 列 血 液 分 析 仪 上 为 了 对 白 细 胞 更 好 的 进 行 分 类,DHSS 技 术 又 结 合 了 细 胞 染 色 技 术, 最 早 采 用 苏 丹 黑 B 作 为 染 料, 在 1998 年 推 出 的 PENTRA 120 Retic 型 改 用 氯 唑 黑 E 为 主 要 染 色 成 分, 并 成 为 第 一 台 在 血 液 分 析 仪 专 用 流 式 通 道 内 30s 完 成 全 自 动 完 成 网 织 红 细 胞 和 相 关 参 数 测 定 的 仪 器 1999 年 推 出 的 PENTRA60 则 是 当 时 最 小 巧 的, 可 采 用 末 梢 血 测 定 的 五 分 类 法 血 细 胞 分 析 仪 2008 年 推 出 的 PENTRA DX 120 型 将 主 要 染 色 剂 改 为 氯 唑 黑 E 和 甲 酸, 并 以 这 种 染 色 原 料 作 为 白 细 胞 五 分 类 所 采 用 的 化 学 试 剂 DHSS 技 术 结 合 流 式 细 胞 分 析 技 术, 细 胞 化 学 染 色 技 术, 鞘 流 阻 抗 技 术 (absorbance, optical cytometry and fluoro-flowcytometry) 构 成 其 设 备 在 白 细 胞 分 类 中 的 关 键 技 术, 而 红 细 胞 与 血 小 计 数 则 依 靠 传 统 的 小 孔 阻 抗 法 进 行 测 定 在 DDM 散 点 图 ( 图 4) 上 X 轴 代 表 细 胞 体 积,Y 轴 代 表 吸 光 比 率 ( 反 应 细 胞 内 容 物 复 杂 性 和 染 色 程 度 等 信 息 ), 可 将 白 细 胞 分 为 四 类, 即 中 性 粒 细 胞, 嗜 酸 性 粒 细 胞, 单 核 细 胞 和 淋 巴 细 胞 还 可 以 划 分 巨 大 未 成 熟 细 胞 群 ( 含 未 成 熟 粒 细 胞 未 成 熟 单 核 细 胞 未 成 熟 淋 巴 细 胞 ) 嗜 碱 性 粒 细 胞 是 在 BASO/WBC 通 道 中 进 行 测 定, 通 过 特 殊 溶 血 剂 将 其 他 白 细 胞 膜 破 坏 溶 解, 仅 保 持 嗜 碱 粒 细 胞 的 完 整 性, 然 后 通 过 体 积 测 定 时 的 明 显 体 积 差 异 而 得 到, 该 通 道 的 全 部 裸 核 化 的 白 细 胞 和 嗜 碱 性 粒 细 胞 之 和 即 为 仪 器 报 告 的 白 细 胞 总 数 此 外 白 细 胞 计 数 具 有 四 通 道 平 衡 检 测 技 术, 依 据 4 个 阻 抗 通 道, 自 动 校 准 白 细 胞 计 数 结 果, 使 得 准 确 性 提 高

图 4:DHSS 技 术 结 合 流 式 细 胞 分 析 技 术, 细 胞 化 学 染 色 技 术 原 理 A 淋 巴 细 胞,B 单 核 细 胞,C 中 性 粒 细 胞,D 嗜 酸 性 粒 细 胞,F 不 典 型 淋 巴 细 胞 (ALY), E 巨 大 未 成 熟 细 胞 (LIC), 包 括 E1 未 成 熟 粒 细 胞 (IMG) E2 未 成 熟 单 核 细 胞 (IMM) E3 未 成 熟 淋 巴 细 胞 5.BC-6800 型 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 及 散 点 图 解 析 该 产 品 的 研 发 和 生 产 厂 家 是 中 国 厂 家, 是 最 早 开 始 研 发 生 产 血 球 计 数 仪 的 厂 家, 也 是 最 早 研 发 生 产 具 有 白 细 胞 五 分 类 功 能 的 血 细 胞 分 析 仪 厂 家 该 公 司 2006 年 首 先 推 出 国 产 第 一 款 五 分 类 血 细 胞 分 析 仪 BC-5500 型, 后 又 在 2011 年 推 出 具 有 白 细 胞 五 分 类 和 网 织 红 细 胞 分 析 的 BC-6800 血 细 胞 分 析 仪, 随 后 又 升 级 为 带 有 体 液 分 析 功 能 的 BC-6900 型 2014 年 该 公 司 紧 跟 国 际 血 细 胞 分 析 仪 发 展 趋 势 再 次 推 出 血 细 胞 分 析 仪 流 水 线 系 统 CAL 8000 在 对 白 细 胞 的 分 析 中 采 用 了 荧 光 染 色 和 检 测 技 术, 可 有 效 地 在 细 胞 体 积 复 杂 度 荧 光 染 色 程 度 三 个 维 度 塑 造 和 标 示 了 细 胞 的 物 理 和 化 学 区 分 特 征, 并 通 过 多 维 分 析 技 术 成 功 实 现 了 不 同 发 育 程 度 和 异 常 细 胞 的 准 确 识 别 该 技 术 即 SF Cube( 光 散 射 结 合 荧 光 染 色 多 维 分 析 技 术 ), 可 以 将 细 胞 中 核 酸 (DNA 和 RNA) 含 量 通 过 荧 光 强 度 表 现 出 来, 结 合 细 胞 体 积 或 者 细 胞 内 部 复 杂 度 信 息 来 区 分 各 种 细 胞 的 类 型, 其 中 S: 散 射 光 (Scatter), 分 为 前 向 散 射 光 和 侧 向 散 射 光, 用 于 检 测 细 胞 体 积 的 大 小 和 细 胞 的 复 杂 程 度 ;F: 荧 光 信 号 (Fluorescence), 用 于 检 测 细 胞 内 核 酸 物 质 的 含 量 ;Cube: 由 激 光 散 射 和 荧 光 信 号 组 成 的 多 维 分 析, 在 白 细 胞 计 数 及 分 类 未 成 熟 和 异 常 细 胞 识 别 ( 包 含 网 织 红 细 胞 有 核 红 细 胞 识 别 ) 老 化 样 本 检 测 血 小 板 计 数 脂 类 样 本 检 测 疟 疾 样 本 检 测 等 方 面 呈 现 出 了 特 性 该 设 备 散 点 图 中 可 以 表 现 出 细 胞 的 核 酸 含 量 ( 侧 向 荧 光,FL) 内 部 结 构 复 杂 性 ( 侧 向 散 射 光,SS) 和 细 胞 体 积 大 小 ( 前 向 散 射,FS) 信 息 检 测 分 析, 将 来 自 每 个 细 胞 的 三 种 信 息 分 布 在 三 维 空 间 中, 将 特 性 不 同 的 细 胞 群 体 进 行 识 别 和 区 分, 进 而 获 得 各 细 胞 群 体 的 数 量 其 作 为 三 维 的 散 点 图, 可 以 将 DIFF 散 点 图 在 研 究 模 式 下 旋 转 各 个 角 度, 以 看 清 每 个 群 体 细 胞 的 特 殊 空 间 位 置, 发 现 细 胞 群 体 中 的 异 常 表 现, 也 是 该 设 备 的 特 点 之 一 ( 图 5)

图 5:BC-6800 型 可 旋 转 角 度 的 DIFF 散 点 图 在 白 细 胞 计 数 及 分 类 上 采 用 双 通 道, 在 DIFF 通 道 中 可 将 白 细 胞 分 为 淋 巴 细 胞 单 核 细 胞 中 性 粒 细 胞 和 嗜 酸 性 粒 细 胞 ; 在 BASO 通 道 中 计 数 白 细 胞 总 数, 同 时 将 嗜 碱 性 粒 细 胞 从 白 细 胞 群 中 划 分 出 来 并 分 类 计 数 ( 图 6) 在 DIFF 通 道 中 溶 血 剂 可 以 裂 解 红 细 胞, 并 对 白 细 胞 进 行 分 化 处 理, 使 得 各 类 细 胞 在 体 积 与 内 部 复 杂 性 上 产 生 差 异 ; 白 细 胞 内 的 核 酸 被 还 同 时 被 试 剂 中 的 一 种 新 型 不 对 称 菁 类 荧 光 物 质 标 记, 各 类 白 细 胞 和 不 同 成 熟 阶 段 或 异 常 发 育 状 态 的 细 胞, 其 核 酸 含 量 会 有 所 不 同 因 此 仪 器 的 低 角 度 散 射 光 可 以 探 测 到 细 胞 体 积 的 大 小, 高 角 度 散 射 光 (SS) 用 于 了 解 细 胞 内 部 颗 粒 与 核 结 构 的 复 杂 性, 而 荧 光 强 度 (FL) 则 反 映 了 细 胞 内 核 酸 物 质 的 含 量 情 况, 这 样 就 可 将 白 细 胞 的 四 类 群 体 划 分 开, 如 果 出 现 幼 稚 粒 细 胞 原 始 细 胞 及 异 常 淋 巴 细 胞, 也 会 在 散 点 图 相 应 的 区 域 出 现, 仪 器 可 对 这 些 异 常 出 现 的 散 点 进 行 报 警 提 示 BASO 通 道 采 用 特 殊 溶 血 剂 将 除 了 嗜 碱 细 胞 以 外 的 其 他 白 细 胞 进 行 裸 核 化 处 理, 同 时 溶 解 掉 红 细 胞, 这 样 嗜 碱 性 粒 细 胞 保 持 较 大 的 体 积, 这 样 前 向 散 射 光 (FS) 可 以 将 两 群 体 积 大 小 明 显 不 同 的 细 胞 区 分 开, 从 而 将 嗜 碱 性 粒 细 胞 准 确 识 别 和 计 数 该 仪 器 使 用 了 环 保 型 无 氰 化 试 剂 用 于 检 测 HGB 在 红 细 胞 与 血 小 板 检 测 上, 仪 器 默 认 的 方 法 是 二 次 加 速 鞘 流 阻 抗 技 术, 同 时 该 仪 器 也 具 有 光 学 法, 在 网 织 红 细 胞 通 道 内 进 行 血 小 板 计 数 在 网 织 红 细 胞 检 测 上 则 采 用 了 碱 性 核 酸 色 素 染 色 技 术 结 合 激 光 流 式 细 胞 术 方 法, 对 网 织 红 细 胞 及 其 成 熟 程 度 进 行 分 类 计 数 有 核 红 细 胞 检 测 同 样 采 用 核 酸 染 料 对 细 胞 进 行 染 色, 然 后 通 过 前 向 散 射 光 与 侧 向 荧 光 强 度 的 差 异 进 行 识 别 图 6: 光 散 射 结 合 荧 光 染 色 多 维 分 析 技 术 原 理 A 淋 巴 细 胞,B 单 核 细 胞, C 中 性 粒 细 胞, D 嗜 酸 性 粒 细 胞, E 嗜 碱 性 粒 细 胞, F 裸 核 化 后 的 白 细 胞 群 6 CD Sapphire 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 及 散 点 图 解 析

该 设 备 是 美 国 公 司 2005 年 推 出 一 款 名 为 CELL-DYN SAPPHIRE 的 全 自 动 血 细 胞 分 析 仪, 近 10 年 来 该 公 司 再 未 发 布 新 更 新 的 产 品 目 前 该 公 司 两 款 高 端 血 细 胞 分 析 仪 分 别 为 CELL-DYN RUBY( 红 宝 石 ) 和 CELL-DYN SAPPHIRE( 蓝 宝 石 ) 它 采 用 该 公 司 具 有 专 利 的 光 散 射 结 合 荧 光 染 色 多 维 分 析 技 术 原 理 (MAPSS) 对 血 细 胞 进 行 分 析, 只 采 用 三 种 试 剂, 可 以 给 出 含 白 细 胞 五 分 类 的 结 果 该 设 备 的 一 个 亮 点 是 可 以 采 用 三 种 血 小 板 检 测 方 法, 其 中 可 以 使 用 单 克 隆 抗 体 免 疫 技 术 对 血 小 板 进 行 标 记, 准 确 检 测 血 小 板 结 果 对 低 值 血 小 板, 小 血 小 板 大 血 小 板 和 小 红 细 胞 干 扰 红 细 胞 碎 片 干 扰 等 影 响 血 小 板 计 数 准 确 性 的 问 题, 可 以 获 得 更 加 准 确 的 结 果 MAPSS 技 术 采 用 半 导 体 激 光 ( 波 长 488nm) 对 稀 释 后 由 鞘 流 液 包 裹 而 进 入 流 动 计 数 室 内 的 细 胞 进 行 照 射, 分 析 软 件 会 将 所 收 集 到 的 多 个 角 度 的 光 散 射 信 号 进 行 分 析, 产 生 细 胞 分 类 结 果 0º 光 散 射 用 于 识 别 细 胞 大 小,10º 光 散 射 用 于 辨 别 核 质 比,90º 光 散 射 用 于 辨 别 细 胞 核 分 叶 情 况,90º 偏 振 光 用 于 辨 别 嗜 酸 颗 粒 其 白 细 胞 分 类 是 这 样 完 成 的 : 第 一 步 用 10º 和 90º 光 散 射 区 分 分 叶 核 与 单 个 核 细 胞, 而 嗜 碱 性 粒 细 胞 由 于 在 分 析 中 显 现 的 去 颗 粒 性 而 暂 时 被 划 入 单 个 核 细 胞 范 围 ; 第 二 步 用 90º 偏 振 区 分 嗜 酸 性 粒 细 胞, 嗜 中 性 粒 细 胞 不 表 达 这 种 物 理 特 性, 因 而 可 将 分 叶 细 胞 中 的 这 两 类 细 胞 进 行 分 离 第 三 步 用 0º 和 10º 区 分 细 胞 大 小 与 核 质 比, 可 以 将 嗜 碱 粒 细 胞 根 据 核 分 叶 情 况 的 特 征 将 其 从 淋 巴 细 胞 和 单 核 细 胞 群 中 分 离 出 来 ; 第 四 步 0º 则 将 余 下 的 淋 巴 细 胞 与 单 核 细 胞, 按 照 其 体 积 大 小 进 行 划 分 其 所 有 分 类 过 程 都 是 在 仪 器 内 部 的 同 一 个 通 道, 同 一 激 光 照 射 下, 由 系 统 自 动 完 成, 最 终 计 算 出 白 细 胞 的 分 类 结 果 和 计 数 结 果 ( 图 7) 图 7: 光 散 射 结 合 荧 光 染 色 多 维 分 析 技 术 原 理 图 四 小 结 全 自 动 血 细 胞 分 析 仪 已 经 发 展 到 一 个 比 较 高 的 水 平, 无 论 在 检 测 速 度 检 验 参 数 研 究 参 数 扩 展 功 能 和 项 目 等 许 多 方 面, 各 个 厂 家 产 品 不 断 出 现 新 的 突 破, 无 论 是 在 检 测 精 度 还 是 在 准 确 性 方 面 完 全 能 够 满 足 实 验 室 和 临 床 的 要 求, 但 是 对 特 殊 标 本 的 检 验 分 析, 对 血 液 系 统 疾 病 的 标 本 筛 检 上 可 能 还 存 在 一 些 问 题, 因 此 形 态 学 复 检 和 诊 断 依 然 是 不 可 少 的 因 此 许 多 厂 家 已 经 开 发 了 血 液 细 胞 分 析 流 水 线 系 统, 可 以 将 筛 检 出 来 的 可 疑 标 本, 自 动 制 备 成 血 涂 片, 然 后 交 给 血 液 细 胞 形 态 学 检 验 的 设 备 进 行 扫 描 拍 摄, 获 取 形 态 学 图 像 和 识 别 结 果 作 为 参 考 这 类 数 字 化 形 态 学 检 验 设 备 有 CellaVision 以 及 CELLDIFF 等 品 牌, 也 许 是 目 前 全 自 动 血 细 胞 分 析 仪 形 态 学 报 告 最 好 的 补 充

参 考 文 献 1 丛 玉 隆, 乐 家 新, 袁 家 颍. 实 用 血 细 胞 分 析 技 术 与 临 床. 北 京. 人 民 军 医 出 版 社.2011. 2 张 时 民. 五 分 类 法 血 细 胞 分 析 仪 测 定 原 理 和 散 点 图 特 征. 中 国 医 疗 器 械 信 息.2008,14 (12): 1~9