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1、-第05章 临床血液常规检测仪器知识扩充 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、规范化、自动化发展，丰富了临床检验内容，提
2、高了检验质量和检验水平，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。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世纪4
3、0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已能作全血细胞计数(Complete blood c
4、ell count，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CD4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
5、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）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
6、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。“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
7、检测结果是否发生漂移。（二）校准物 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。 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,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
8、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。 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、精密度及携带污染率在说明书规定的范围内时，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。（1）使用制造商提供的配套校准物时 ：将校准物从冰箱内（28）取出后，要求在室温（1825）条件下放
9、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mlmg。要求新鲜血白细胞、血红蛋白、红细胞、红细胞比容、血小板检测结果在正常参考范围内。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范操作的检测系统连续检测11次，计算第211次检测结
10、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。 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
11、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（）WBC10RBC10Hb10HCT10MCV10PLT15MPV20 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211次检测结果的均值，再次与表中的数
12、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
13、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有一个相对可靠的定值范围。用此校准配套仪器后，测定新鲜血的结果有一定差异，但偏差在可接受范围内。 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。
14、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
15、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检测。仪器根据低角度（23）测量单个红细胞体积与总数；高角度（56）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
16、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
17、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
18、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
19、室全自动化。（五）无创型全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
20、的变化，通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姓名：1080性别:1年龄:70体重:77脉搏:80呼吸:206580序号测试项目参考范围结果1血红蛋白g/l1201602红细胞x10E12/l1mm345.53淋巴细胞%17404白细胞x10E9/l5血浆钙浓度mmol/l6血浆钾浓度mmol/l7血浆钠浓度mmol/l1351458血小板计数千(x10E9/l)1003009血细胞比容%405010总蛋白g/l608011总胆固醇mmol/l参考：血液成分1
21、血红蛋白g/l1201602红细胞x10E12/l1mm343淋巴细胞17404白细胞x10E9/l5中性分叶粒细胞%50706血沉mm/h0157嗜酸性粒细胞%58单核细胞%389中性杆状核细胞%15电解质代谢10血浆钙浓度mmol/l11血浆镁浓度mmol/l12血浆钾浓度mmol/l13血浆钠浓度mmol/l135145血液凝集系统14血液凝集开始时间min. sec.2020715血液凝集结束时间min. sec.35030716血小板计数千(x10E9/l)10030017血细胞比容%4050酶系统18AST酶mmol/l19ALT酶mmol/l20AST酶U/l45021ALT酶U
22、/l24022ALT酶/AST酶23淀粉酶g/l/h123224胆红素mkmol/l25结合胆红素mkmol/l026非结合胆红素mkmol/l27总蛋白g/l6080氧气的转运和利用28血浆浓度1048105529循环血量ml/kg607030每分循环血量l/min31O2至组织的运送速度ml/sec20028032气体交换面积sq.m.3500430033肺活量3500500034氧转运ml/min900120035每100克脑组织氧利用量ml36动脉血O2饱和度%959837每搏输出量ml608038每KG氧利用量ml/min/kg4639肺通气量l/min41240氧利用量ml/min
23、20041心肌耗氧量ml/min71042循环血量不足ml05043最大呼气末肺容量-44最大气道流速l/min7411645Tiffno测试%8011046纤维蛋白原g/l2447肌酐浓度mkmol/l5310648B-多巴胺羟化酶nanom/ml/min2849乳酸浓度mmol/l50尿素浓度mmol/l51葡萄糖浓度mmol/l52甘油三酯浓度mmol/l53总胆固醇mmol/l54b-脂蛋白mmol/l175555b脂蛋白g/l3656低密度脂蛋白mmol/l57极低密度脂蛋白mmol/l58高密度脂蛋白mmol/lCO2吸收和转运59CO2释放量ml/min11930060动脉血CO
24、2气体含量%61静脉血CO2气体含量%515362CO2生成率ml/min150340器官流量占总血流量的%63心肌血流量占%64肌肉血流量占%65脑血流量占%66肝脏门静脉血流量占%67肾脏血流量占%68皮肤血流量占%69其他器官血流量占%器官血流量ml/min70心肌血流量ml/min25029071肌肉血流量ml/min930110072大脑血流量ml/min75080073肝门静脉血流量ml/min169074074肾血流量ml/min1430149075皮肤血流量ml/min50053576其他器官血流量ml/min37539077乙酰胆碱mkg/ml78红细胞的乙酰胆碱酯酶活性mk
25、mol/l220278心脏动力学时间指标:79PQ间期sec80QT间期sec81QRS波群sec82左心室心肌收缩力%508583收缩期动脉压毫米汞柱-84舒张期动脉压毫米汞柱-85小循环阻力din/cm*sec14015086第三脑室宽度mm4687脑脊液压力毫米水柱70-18088中心静脉压毫米水柱705089体循环时间sec162390小循环时间sec491血液CO2吸收光谱波长mkm92血液N20吸收光谱波mkm93胃液H2浓度94血液pH值95SH96心脏功率焦耳97谷氨酸mmol/l98酪氨酸mg*%Zbarskiy B.I,197299肌源性肌酸激酶mkmol/min/kg47
26、3v483100心源性肌酸激酶mkmol/min/kg101糖原mg%102生命支持能量浪费kkal/kg/min103氧摄取率%4560104单次负荷时间min310105呼吸指数106酷氨酸mmol/l107每百克脑组织血流量ml/100g5055108尿睾丸酮mkmol/24hours109总雌激素mkmol/24hours110细胞外液%2123111细胞内液%3942112体液总量%5360113每克甲状腺组织血流量ml114每克脑组织血流量ml115组织氧摄取率116Oddi氏括约肌基础压毫米汞柱3941117凝血酶原指数%75104该系统具有迅速便捷、无创伤、无感染、无疼痛、无污
27、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（automated coagulation analyzer,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器。在血栓/止血实验室中最基本的设备就是血液凝固分析仪（以下简称血凝仪）。 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
28、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
29、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，尽管血凝仪在功能多、方法多、自动化、智能化、随机性、多种高新技术应用、床旁分析实现、精密度和准确度显著提高等方面取得了可喜进步，但其发展仍受不少因素的制约。如血凝仪检测的项目多属因子活性或时间检测，定量参数较少；检测项目的影响因素多，多数试验未标准化；多数试验缺乏国际公认的标准品和参考方法；还有许多止凝血及纤溶系统的因子标志物尚未实现自动分析等。可以肯定，在未来基础研究、计算机
30、技术、生物技术、生物工程技术的推动下，结合其他先进分析技术，自动血凝仪将有更大的发展和广阔的应用前景。五、血液凝固分析仪的临床应用目前，半自动血凝仪以凝固法测定为主，检测项目较少，而全自动血凝仪可使用多种方法进行凝血、抗凝、纤维蛋白溶解系统功能、用药的监测等多个项目的测定。凝血系统的检测：常规筛选实验如PT、APTT、TT测定；单个凝血因子含量或活性的测定： FIB、凝血因子、。；抗凝系统的检测：AT-、PC、PS、APCR、狼疮抗凝物质（LAC）等测定；纤维蛋白溶解系统检测：PLG、2-AP、FDP、D-Dimer等：临床用药的监测：当临床应用普通肝素（UFH）、低分子肝素（LMWH）及口服
31、抗凝剂如华发灵时，常用血凝仪进行监测以保证用药安全。六、血液凝固分析仪的进展随着血栓与止血基础理论和临床应用的研究的日益深入和现代生物工程技术的突飞猛进，新的检验方法与检测手段不断涌现。血凝仪的进展体现在以下几个方面：1.多方法、多功能、快速高效 目前的全自动血凝仪大多可同时使用多种方法和原理（如凝固法、免疫法和发色底物法）分析测定，已实现了自动加样加试剂，自动感知样本和试剂液面，自动搅拌，超限样本自动稀释，自动控温、自动扫描辨认，高中低值质量控制等功能，精密度高，速度快。2.智能化程度高，软件开发进一步完善 全自动血凝仪大多可对所测项目进行任意组合，随机检测、急诊插入、质量控制、ID 条码阅读、双向通讯、网络连接等功能。流水线 指将全自动血凝仪、离心机、样本传送带、样本自动装卸系统、电脑所组成的流水线，实现安全快速、高效准确的自动化检验。 床旁分析（point of care）血凝仪的进展表现在小型微量、快速简便，即使用小型简便的床旁血凝仪，采取微量血在床边快速完成一些简单项目（如PT、APTT、FIB）测定，为临床治疗监测提供较可靠的过筛数据。如TAS、Coagu Chek Plus床旁血凝仪等。 血凝仪作为快速有效的筛选工具，广泛应用于术前出血项目筛查，协助凝血障碍性疾病、血栓栓塞性疾病的诊断，在溶栓治疗的监测等方面越来越凸现其巨大的优越性。-第 17 页