血細胞分析儀的介紹江蘇省中醫院葛亮血細胞分析儀50年的發展歷史

1590年荷蘭人米德爾堡和詹森設計制造了最原始的顯微鏡（圖1），1610年伽利略使用望遠鏡觀察小的物體并將其放大，后來被列文霍克改進成為原始的顯微鏡。1658年意大利人馬爾皮基應用最原始的顯微鏡首先觀察到了紅細胞，他是第一個見到紅細胞的人，開始進行紅細胞計數則是200年后的事情了。而設計并生產出第一臺血細胞計數儀則又過了近100年。自從發明了顯微鏡以后，人們從微觀世界中了解和觀察到了血液的組成，并根據他們的特點分別將它們稱為紅細胞和白細胞和血小板。在以后的研究中，人們發現許多疾病的發生和發展與血液中的細胞數量之間存在一定的關系。依據對疾病診斷的需求，人們開始尋求對血液中細胞的數量進行計數。1852年就有人開始設計對紅細胞的計數辦法，1855年發明了用于計數血細胞的計數板，

目前仍然使用的改良Neubauer計數板就是應用最為廣泛和持續時間最為長久的經典一種，雖然各種類型的血細胞計數儀已在廣泛使用，但血細胞計數板法仍然是最為可靠和最為經典的計數技術，它不僅適用于血細胞計數，

還可用于其他細胞、動物血細胞、微小粒子及需要在顯微鏡下計數的各種樣品，因此計數板仍然是檢驗工作者應該掌握的基本技能，是不應該忘記和放棄的手段。

最初的血細胞計數儀是一種單參數測定儀器，只能對血液中的紅細胞和白細胞進行計數，并且需人工切換。最早生產的血球計數儀為Coulter型

1958年以Coulter命名的專門從事顆粒性測量計數的儀器公司，庫爾特電子（Coulterlectronics

）公司成立。

庫爾特原理計數原理是根據血細胞的不良導電性和產生電阻抗原理來計數血液中的細胞，也就是電阻式血細胞計數原理，這種原理現在已經成為血細胞計數和分析中最為經典的原理。現在，95%的血細胞分析儀采用庫爾特原理

庫爾特原理三要素：小孔、負壓、電極

檢測：細胞大小和數量

負壓血細胞懸液外電極內電極小孔小孔管小孔電流樣品杯小孔近觀在等滲電解質溶液（稀釋液）中，有一個用于細胞計數的小孔管，其內側充滿了稀釋液，并有一個內電極，其外側細胞懸液中有個外電極，小孔兩側的電極之間有穩定的電流。細胞為相對不良導體，其導電性質比稀釋液低，當有個細胞通過小孔，于瞬間引起了電壓變化而出現脈沖信號，脈沖的數量與細胞的數量成正比，高度與細胞體積成正比。脈沖信號經放大，閾值調節，甄別，整形后，送入計數系統進行處理，得出被測細胞的數量和體積分布直方圖。檢測區域紅細胞紅細胞通過小孔庫爾特原理Oscilloscope示波鏡檢測區域白細胞白細胞通過小孔庫爾特原理示波鏡此后，歐洲、日本也開始了血液細胞計數儀的開發和研制,我國在60年代中期也開始了這種儀器的開發和生產。例如日本Sysmex公司1962年就生產了可進行紅細胞和白細胞計數的CC-1001型血球計數儀，我國1965年在上海也生產了簡單的血細胞計數儀，1975年北京醫療儀器廠也開始模仿設計自己的簡單的紅白細胞計數儀。到目前為止已經有許多國家開始生產各種類型的血細胞分析儀，經過半個多世紀的發展，這種儀器已經有了非常明顯的進步。以前因為只能進行細胞計數，因此我們一般將這類儀器叫做血細胞計數儀（BloodCellCounter）,由于技術的進步目前這類儀器可以提供除了血細胞計數以外的更多參數的聯合測定和分析，因此我們一般將這類儀器統稱為血液細胞分析儀(HematologyAnalyzer)。血細胞分析儀的技術進步1、稀釋技術的進步2、分析參數的增加3、血小板計數功能的增加4、自動取樣技術5、儀器的清洗技術6、小孔管技術的改進其他計數原理的血細胞分析儀

1.激光法：應用單束激光照射到經過鞘流技術處理的排列成一列的單個細胞上，根據細胞阻斷激光束的頻率以及PMT收集到的激光折射信號，對細胞的數量、體積進行分析的儀器。

其他計數原理的血細胞分析儀2.離心式血液分析儀：將血液充入到含義特殊試劑的毛細管內，在專用離心機上離心，根據血細胞中各種成份的比重不同而分布在不同的細胞層內的原理，血細胞被吖啶橙染色，各細胞層會有明顯的顏色差異，然后將毛細管放在特殊的判讀機上對不同的細胞層進行定量分析.3.移動光學法：早期的光學法血細胞計數儀器，采用普通光源，血細胞在移動過程中被檢測到，不能分析細胞的大小和內部結結構，因此僅可進行紅細胞和白細胞的計數

庫爾特技術高頻度分析-直方圖直方圖-X軸：體積（fL）-Y軸：相對數量通道劃分RBC直方圖：36-360fLPLT直方圖：2-20fLWBC直方圖：35-450fL脈沖編輯（專利技術）作用：刪除不規則脈沖對體積測量的影響。重疊校正（專利技術）

小孔近觀

作用：糾正因重疊而導致的對顆粒計數和體積測量的影響。三次計數/延長計數血小板計數以三次擬合的均值為依據；對血小板濃度小于67X109/L的標本，儀器自動延長1-2個三次計數。三次計數：統計補償；監控計數過程的穩定性。延長計數：針對低濃度的標本。掃流技術(專利技術)測試區域紅細胞回流示波鏡紅細胞血小板+-測試區域紅細胞被掃流液沖走示波鏡RBCPLT+-掃流液掃流技術(專利技術)掃流技術(專利技術)作用：防止紅細胞回流對血小板計數的干擾；防止細胞再度進入感應區被兩次計數。擬合曲線（專利技術）在血小板的直方圖上可見兩條曲線：一條是2fl-20fl的原始數據曲線;另一條是0fl-70fl的擬合曲線.由最小平方回歸法定義出一條對數正態曲線，即擬合曲線；擬合曲線血小板計數的干擾主要來自:2fl以下：噪音;細菌的干擾20fl以上：裂紅細胞;小紅細胞;白細胞的干擾擬合曲線的作用對曲線下的面積進行積分計算；將該面積值校準到參考的PLT計數；獲得與參考方法最具相關性的血小板數值.在0-70fL范圍的非血小板脈沖被擬合曲線排除于血小板計數之外；大大增加了血小板的線性范圍(0-1,500,000)從三分群到五分類三分群：小細胞單個核細胞粒細胞五分類：淋巴細胞單核細胞中性粒細胞嗜酸細胞嗜堿細胞LymphocyteMonocyteGranulocyte小細胞單個核細胞粒細胞淋巴嗜堿單核嗜酸中性粒細胞白細胞三分群法原理

各種單純電阻法血細胞分析儀的白細胞三分群法原理是根據白細胞體積分布直方圖進行分析和計算得到的。經過特殊溶血劑處理的白細胞，可將特定的細胞群進行處理，使得絕大多數淋巴細胞體積縮小，使得中性粒細胞體積適當增大。因此在白細胞分布直方圖上出現兩個明顯的細胞分布峰。左側體積較小的一群細胞稱為淋巴細胞群（LYM），右側體積較大的稱為粒細胞群（GRAN），位于兩者之間的稱為中間細胞群（MID），中間細胞群一般指含有嗜酸粒細胞，嗜堿粒細胞和單核細胞的細胞群。白細胞五分類法原理

進入90年代中期以來，國外許多廠家已經不滿足于三分類型的血細胞分析儀，逐步開始研制和推出具有五分類或更多項白細胞分析技術的全自動型血液分析儀器，比較著名的廠家有：Coulter、Sysmex

、ABBOTT、Bayer、ABX等。各廠家使用的白細胞分類技術多樣化，

復雜化，使得白細胞分類技術更加成熟和可靠。而技術的提高也帶來了儀器和消耗品（試劑）價格的增加。

五分類VCS技術運用V、C、S三種探針,在流式通道的某一位點,對通過的單列白細胞，進行逐個的、同時的、三重的檢測，以及三維分析,以確定其亞群性質。V-低頻波，分析細胞體積；C-高頻波，分析細胞核型；S-激光，分析細胞的顆粒特性。接近原態的WBC分析接近原態的白細胞進入流式通道VCS檢測八千多個白細胞逐個、直接、同時地在流式通道內接受VCS三重檢測，得到各自的三維座標值VCS更好的大小測量方法

0-3

(相對大小)V是以參考的直流電阻方法檢測整個細胞的體積普通流式方法根據激光的前向散射估計細胞的相對大小激光VCS

-DC更好的內部結構測量方法

7-10(復雜性)RF運用類似于超聲波的高頻波測量細胞的內部結構普通流式方法根據激光的低角度散射估計細胞的復雜性激光VCS-RF射頻(RF)信號的問題細胞越大，它發出射頻信號所需要的時間就越長；因此，細胞大小對射頻信號具有影響；這種影響可以減弱對LY、MO、和GR的分辨效果。VolumeRF將射頻轉換為阻光性已知細胞體積，可對射頻信號作體積補償；使信號的變化只受細胞內部結構的影響；阻光性測量核的密度和分葉性，使更好地區分細胞。VolumeOpacity高頻傳導信號大的細胞嗜中性、嗜酸性、嗜堿性粒細胞高頻傳導信號小的細胞淋巴、單核細胞高頻傳導（阻光性）9Odeg.激光VCS-LaserS是運用一個寬角度的散射范圍（10-70）來測量細胞的顆粒特性普通流式方法運用單角度/側向激光散射測量細胞的顆粒特性更好的顆粒特性測量方法激光散射信號大的細胞嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞激光散射信號小的細胞淋巴細胞、單核細胞、嗜堿性粒細胞激光散射三維分析技術將檢測過的8,192個細胞分布到一個以V、C、S為三維坐標的空間內，顯示出細胞群特征。高智能的計算機軟件分析分析細胞群的位置、相對密度、輪廓、和大小。三維坐標的數據分析位點多過

16×106個。三維空間的立體表示VCS三維分析的技術特點接近原態的白細胞分析一個分類試劑包

ScatterPak雙試劑系統的作用去紅細胞:紅細胞溶解劑通過滲透壓差溶解紅細胞；保持白細胞原態:溶解終止液令白細胞恢復到“接近原態”大小。十余種異常細胞的報警提示12345678910細胞化學技術：核酸熒光染色區別于酸堿染色、酶染色、糖原染色核酸染色物質（熒光物質）Polymethine

（聚次甲基）Oxazine(口惡嗪）不同的細胞亞群、不同的成熟階段，其核酸的含量，核酸的結構，DNA/RNA的比例不同，表現不同的著色性。與半導體激光有很好的適配性，633nm激發熒光核心技術半導體激光流式細胞術加核酸熒光染色電阻抗加射頻雙鞘流技術流式通道和光路系統半導體激光器

(=633nm)雙色分光鏡光電倍增管（熒光信號）流動室光電倍增管（側向散射光信號）光電二極管（前向散射光信號）核酸染色和信號分析激光束

(=633nm)側向熒光：DNA/RNA信息側向散射光：細胞內結構信息前向散射光：細胞體積信息半導體激光提供的細胞信息前向散射光(FSC)：反映細胞大小。側向散射光(SSC)：反映細胞的內容物如核和顆粒。側向熒光(SFL)：反映細胞內DNA、RNA的含量。采用阻抗、激光散射和熒光染色技術

直流電阻抗法（DC）用于測量細胞體積大小。激光散射產生的前向散射光、側向散射光和側向熒光可用于探測測白細胞體積大小、細胞內含物的情況(細胞核以及顆粒情況)，側向熒光則可以反應細胞內托樣核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的含量，特有的嗜酸性粒細胞檢測溶血劑Strmatolyzer-EO可將除了嗜酸細胞以外的所有細胞溶解或萎縮，含有完整嗜酸細胞的液體通過小孔可以按照電阻法計數技術進行計數。在嗜堿細胞通道中，使用特殊溶血劑Strmatolyzer-BA可將除了嗜堿細胞以外的所有細胞溶解或萎縮，含有完整嗜堿細胞的液體通過小孔可以按照電阻法計數技術進行計數。

檢測原理1，Stromatolyser-4DL試劑中的表面活性劑可溶解和破壞紅細胞和血小板，并在白細胞膜上打孔。2，Stromatolyser-4DS試劑中的聚次甲基染料可進入被打孔的白細胞，與核酸和細胞器結合，經波長633nm的激光照射，所產生的熒光強度SFL與細胞核酸含量成一定比例。3，Stromatolyser-4DL中的有機酸能與嗜酸性顆粒特異結合，根據側向散射光信號強度SSL，能提高嗜酸性粒細胞從中性粒細胞內區分出來的能力。。WBC分類散點圖上的報警區域

FluorescenceSideScatterBlasts/AtypicalLymphImmatureGranMonoLymphEOLeftShiftNeutNRBC2.

WBC/Baso

檢測通道

檢測參數

WBC

Basophil檢測原理FBA

試劑可引起除嗜堿性粒細胞之外的白細胞（裸核），紅細胞（影紅細胞）以及血小板（影血小板）溶解和皺縮。根據前向散射光FSC和測向散射光強度SSC，使嗜堿性粒細胞和其它細胞因容積差異而區分。BASO

試劑作用示意圖BASOotherWBCRBC溶血(酸性,低滲溶血素)WBC/BASO檢測：試劑反應前后細胞形態的變化WBC/BASO-散點圖SideScatter(Internalstructure)ForwardScatter(Volume)BASOWBC3.

RET

檢測通道

檢測參數：RETIRFLFRMFRHFR檢測原理RETSEARCH-II-DYE

試劑中的堿性槐黃O能使RET中的RNA染色，根據前向散射光FSC和側向熒光信號SFL，把網織紅細胞從無核的成熟紅細胞和有核的白細胞中區分出來。RET試劑作用示意圖染色:Ploymethine:RNAOxazine:DNARETWBCRBC高熒光信號很低熒光信號非常強的熒光信號Fluorescence(RNA)RET-散點圖ForwardScatter(Volume)MFRHFRLFRPLTRBC-ORETWBCIRF網織紅細胞散點圖IRF：未成熟網織紅細胞比率有效監控紅細胞生成動力學骨髓抑制紅細胞生成恢復期血療效的觀察體積熒光ABXPentra系列五分類血細胞分析儀

ABXPentra系列全自動五分類血細胞分析儀，采用了白細胞計數通道，雙鞘流檢測通道(LMNE散點圖)和白細胞/嗜堿細胞（WBC/BAOS）通道同時進行檢測來完成白細胞五分類的全面分析。LMNE檢測通道采用三種技術原理同時進行白細胞的分類：1、雙鞘流原理（DHSS）2、細胞化學染色（Cytochemistry）結合吸光法原理3、鞘流阻抗技術（FocusedFlowImpendance）。白細胞/嗜堿細胞檢測通道：采用生物溶解技術，阻抗技術，域值界標技術進行白細胞計數及嗜堿細胞的檢測。ABXPentra系列ABX采用了先進的DHSS專利檢測技術，在分析五分類的同時能夠檢測兩群異常白細胞亞群：①巨大未成熟細胞（LIC）百分比及絕對值②異型淋巴細胞（ALY）百分比及絕對值。ABX先進的白細胞分類原理能夠滿足臨床對異常細胞群的較高檢測靈敏度，能夠提供82種不同的報警信息及提示信息，形成了一套非常完整的白細胞分類的報警系統。

其它白細胞分類的原理1.激光散射和細胞化學染色技術：儀器在白細胞分類上采用了白細胞過氧化酶測定通道和嗜堿粒細胞測定通道。根據細胞化學染色的特性進行白細胞分類。早期的原始粒細胞為陰性，原始粒細胞以下各階段都含有過氧化物酶，并隨著細胞的成熟而增強。不同的粒細胞過氧化物酶含量不同，嗜酸性粒細胞具有最強的過氧化物酶，中性粒細胞含有較強的過氧化物酶，嗜堿粒細胞不含此酶。單核細胞除早期原始階段外，均含有較弱的過氧化物酶。淋巴細胞不含過氧化物酶。根據激光法散射光強度進行的細胞體積的測量同時也獲得了細胞大小的信息，在白細胞過氧化物酶散點圖上，X軸表現過氧化物酶強度，過氧化物酶強陽性細胞位于右端；Y軸表現散射光強度信號，位于上方的表示散射光信號強，細胞體積大。除了嗜堿細胞外每個類型的細胞根據它們的特點被記錄于特定的位置，在設定的門的范圍內形成分類。其它白細胞分類的原理2.多角度偏振光散射法應用于白細胞五分類（MAPSS技術）：

該技術的基本原理是標本在水動力聚焦系統的作用下進入檢測部，在激光束的照射下，細胞在多個角度都產生散射光。儀器特別設置了四個角度來收集散射光的信號。0度為前角光散射，

用于粗略判斷細胞體積大小；10度為狹角散射，

用于檢測細胞結構及其內部復雜性的指標；90度為垂直光散射，用于對細胞內部顆粒及細胞核分葉情況的分析；90度偏振光散射，基于顆粒可以將垂直角度的激光消偏振的特性，將嗜酸性細胞從中性粒細胞和其他細胞中分離出來。根據散射光的角度和位置，儀器內部的四個檢測器可以接收到相應的信號，由儀器內部的微處理器進行分析處理，不同的細胞將被安置在散點圖上的相應位置，根據計算將結果白細胞分類結果得到

血細胞分析儀的發展近況和展望

1、血常規檢驗多參數化

2、多功能合成擴展

3、檢測速度的提高

4、方法的改進和進展

5、應用的方便性

1.嗜酸細胞增多癥嗜酸細胞增多癥結果特征白細胞分類散點圖上分類良好，各細胞亞群清晰嗜酸細胞亞群細胞增多2.傳染性單核細胞增多癥傳染性單核細胞增多癥結果特征白細胞分類散點圖上淋巴細胞區域細胞較多，一部分位于異型淋巴細胞區域涂片可見較多異型淋巴細胞手工涂片結果為：中性粒細胞14%

淋巴細胞59%

單核細胞3%

嗜酸細胞4%

嗜堿細胞2%

異型淋巴細胞18%3.缺鐵性貧血缺鐵性貧血結果特征病人接受過輸血紅細胞直方圖左移并出現雙峰，右側峰為輸入的正常細胞峰；左側為小紅細胞峰，且左端上抬血小板直方圖受小紅細胞影響在20fl處上揚4.巨幼紅細胞性貧血巨幼紅細胞性貧血

結果特征此病人由維生素B12缺乏引起紅細胞直方圖右移，提示紅細胞較大RDW增高，提示紅細胞大小不一白細胞分類散點圖下方出現較多紅細胞碎片涂片可見紅細胞大小不一、大紅細胞及畸形紅細胞5.鐮形紅細胞貧血鐮形紅細胞貧血結果特征白細胞分類散點圖下方出現大量未溶解鐮形紅細胞由于未溶解的鐮形紅細胞參與白細胞分類，導致PC2報警鐮形紅細胞影響白細胞在35fl處的計數，觸發*R報警6.瘧原蟲瘧原蟲結果特征瘧原蟲細胞影響白細胞在35fl處的計數，觸發*R的報警白細胞散點圖下方出現瘧原蟲細胞群7.紅細胞未溶解紅細胞未溶解的結果特征未溶解的紅細胞影響白細胞在35fl處的計數，觸發*R報警白細胞分類散點圖下方出現大量未溶解紅細胞8.紅細胞碎片紅細胞碎片的結果特征紅細胞直方圖左側出現一個小峰，系由紅細胞碎片引起碎片參與白細胞分類，導致PC2報警，在分類散點圖下方出現大量紅細胞碎片碎片影響血小板計數，血小板直方圖在20fl處上揚9.冷凝集冷凝集的結果特征MCH結果為40.4，MCHC結果為396，提示懷疑冷凝集由于紅細胞發生凝集導致紅細胞數量降低，MCV增高10.冷凝集(溫育后)冷凝集(溫育后)結果特征溫育后紅細胞數量恢復正常MCV、MCH、MCHC都恢復正常白細胞計數和分類前后無影響11.大血小板大血小板的結果特征MPV增高提示血小板體積增大在白細胞散點圖下方出現大血小板12.小血小板小血小板的結果特征MPV降低提示血小板體積偏小直方圖上血小板呈現非正態分布，曲線不擬合，出現R報警13.急性粒細胞性白血病急性粒細胞性白血病結果特征中性粒細胞區域上方出現大