全自動血液細(xì)胞分析儀(通常簡稱為血球儀或血液分析儀)是一種高度自動化、精密的臨床檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)儀器。它主要用于對人體外周血(通常指靜脈血或指尖末梢血)中的血細(xì)胞進(jìn)行快速、定量、多參數(shù)的檢測和分析,是臨床實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行血常規(guī)檢查的核心設(shè)備。
核心功能與檢測項(xiàng)目
血細(xì)胞計(jì)數(shù):
紅細(xì)胞計(jì)數(shù): 單位體積血液中的紅細(xì)胞數(shù)量。
白細(xì)胞計(jì)數(shù): 單位體積血液中的白細(xì)胞總數(shù)。
血小板計(jì)數(shù): 單位體積血液中的血小板數(shù)量。
網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù): (部分高端儀器)未成熟紅細(xì)胞的計(jì)數(shù),反映骨髓造血功能。
血紅蛋白濃度測定: 血液中攜帶氧氣的血紅蛋白總量。
血細(xì)胞比容測定: 紅細(xì)胞在血液中所占的體積百分比。
紅細(xì)胞參數(shù)計(jì)算與分析:
平均紅細(xì)胞體積: 單個紅細(xì)胞的平均大小。
平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量: 單個紅細(xì)胞內(nèi)平均含有的血紅蛋白量。
平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度: 單位體積紅細(xì)胞內(nèi)平均含有的血紅蛋白濃度。
紅細(xì)胞體積分布寬度: 反映紅細(xì)胞大小差異性的指標(biāo),對貧血類型的鑒別有重要意義。
白細(xì)胞分類(白細(xì)胞五分類): (現(xiàn)代主流分析儀的核心功能)
將白細(xì)胞主要分為五類:中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞,并報(bào)告各自的絕對值和百分比。
部分儀器還能提供更詳細(xì)的亞群信息或異常細(xì)胞提示(如幼稚細(xì)胞、異型淋巴細(xì)胞等)。
血小板參數(shù):
平均血小板體積: 單個血小板的平均大小。
血小板壓積: 血小板在血液中所占的體積百分比。
血小板分布寬度: 反映血小板大小差異性的指標(biāo)。
主要工作原理
現(xiàn)代全自動血液細(xì)胞分析儀主要結(jié)合了以下幾種技術(shù)原理:
電阻抗法(庫爾特原理):
血液樣本被稀釋并加入電解液中。
細(xì)胞懸液通過一個帶有微小孔徑的寶石孔管。
當(dāng)細(xì)胞通過孔徑時,會引起電阻的瞬間變化(因?yàn)榧?xì)胞是不良導(dǎo)體)。
電阻變化的脈沖次數(shù)反映細(xì)胞數(shù)量,脈沖幅度反映細(xì)胞體積大小。
主要用于紅細(xì)胞、血小板計(jì)數(shù)和體積測量,以及白細(xì)胞總數(shù)計(jì)數(shù)(在三分群儀器中用于粗略分群)。
流式細(xì)胞術(shù)與光散射:
鞘流技術(shù): 將稀釋染色的細(xì)胞懸液包裹在鞘液中,使細(xì)胞單排通過檢測通道。
激光/光散射: 細(xì)胞通過激光束時,會產(chǎn)生前向散射光(主要反映細(xì)胞大小/體積)和側(cè)向散射光(主要反映細(xì)胞內(nèi)部復(fù)雜度/顆粒度)。
熒光染色: 使用特定熒光染料(如核酸染料、嗜酸/嗜堿粒細(xì)胞特異性染料)對細(xì)胞進(jìn)行染色。細(xì)胞受激光激發(fā)后發(fā)射熒光信號,反映細(xì)胞的化學(xué)成分(如核酸含量、酶活性)。
通過分析散射光和熒光信號的組合,可以高精度地對白細(xì)胞進(jìn)行五分類,甚至識別異常細(xì)胞。這是實(shí)現(xiàn)“五分類”功能的核心技術(shù)。
比色法:
用于測定血紅蛋白濃度。
紅細(xì)胞被溶血劑破壞后釋放出血紅蛋白,血紅蛋白與溶血劑中的氰化物結(jié)合形成氰化高鐵血紅蛋白,該物質(zhì)在特定波長(通常在540nm左右)下有最大吸收峰,通過比色即可測定其濃度。
VCS技術(shù)(體積、電導(dǎo)、激光散射): 某些品牌儀器的技術(shù),結(jié)合體積測量(V)、電導(dǎo)性(C,反映細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu))和激光散射(S,反映細(xì)胞表面特性)對白細(xì)胞進(jìn)行分類。
工作流程(高度自動化)
樣本識別與進(jìn)樣: 儀器自動識別試管條形碼,吸取定量血液樣本(微量,通常幾十微升)。
自動稀釋與分注: 樣本被自動分配到不同的反應(yīng)池或通道。
試劑添加與處理: 自動加入稀釋液、溶血劑、染色劑等試劑,進(jìn)行混勻、孵育、溶血等處理。
檢測分析: 處理后的樣本流經(jīng)不同的檢測器(電阻抗孔、流動池等),進(jìn)行計(jì)數(shù)、體積測量、光散射和熒光檢測等。
數(shù)據(jù)處理: 儀器內(nèi)置的微處理器根據(jù)預(yù)設(shè)算法和校準(zhǔn)參數(shù),對原始信號進(jìn)行計(jì)算、分析和分類,得出各項(xiàng)檢測結(jié)果。
結(jié)果輸出與標(biāo)記: 結(jié)果自動傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)或打印報(bào)告。儀器會根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對異常結(jié)果(如超出參考范圍、存在異常細(xì)胞提示、血小板聚集等)進(jìn)行標(biāo)記(Flags),提示檢驗(yàn)人員復(fù)核。
自動清洗: 檢測完成后,自動清洗管道和檢測部件,防止樣本交叉污染。
主要優(yōu)勢
速度快: 通常在幾十秒到幾分鐘內(nèi)即可完成一份樣本的檢測,大大提高了實(shí)驗(yàn)室效率。
精度高: 自動化操作減少了人為誤差,計(jì)數(shù)和測量的精密度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)手工方法。
參數(shù)多: 一次性提供數(shù)十項(xiàng)參數(shù),信息量大。
樣本量少: 只需少量血液即可完成檢測,尤其適合兒科和頻繁監(jiān)測的患者。
標(biāo)準(zhǔn)化: 自動化流程保證了檢測過程的標(biāo)準(zhǔn)化,結(jié)果更可靠、可比性強(qiáng)。
異常提示: 能有效提示異常結(jié)果和可能存在的干擾(如血小板聚集、小紅細(xì)胞干擾等),指導(dǎo)復(fù)檢和鏡檢。
局限性
不能完全取代顯微鏡: 對于形態(tài)學(xué)異常的細(xì)胞(如幼稚細(xì)胞、異常淋巴細(xì)胞、瘧原蟲、某些血液寄生蟲)、血小板聚集、紅細(xì)胞凝集等情況,儀器通常只能提示,最終的確認(rèn)和分類仍需依靠有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員通過顯微鏡檢查(血涂片鏡檢)。
存在干擾因素: 某些病理狀態(tài)(如冷凝集、高脂血癥、巨大血小板、有核紅細(xì)胞)或藥物可能干擾檢測結(jié)果。
儀器成本高: 設(shè)備和配套試劑耗材成本較高。
需要維護(hù)保養(yǎng): 需要定期校準(zhǔn)、質(zhì)控和維護(hù)以保證性能穩(wěn)定。
應(yīng)用場景
醫(yī)院檢驗(yàn)科: 常規(guī)體檢、疾病篩查、診斷、療效監(jiān)測(如感染、貧血、白血病、化療后骨髓抑制等)。
基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)/診所: 快速獲取基本血常規(guī)信息。
體檢中心: 大規(guī)模健康體檢。
血站: 獻(xiàn)血者血液初篩(如血紅蛋白檢測)。
科研機(jī)構(gòu): 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床研究。
發(fā)展趨勢
更高通量與集成化: 向流水線發(fā)展,與自動推片染色機(jī)聯(lián)機(jī),實(shí)現(xiàn)“樣本進(jìn)-結(jié)果出”。
智能化與AI應(yīng)用: 更智能的異常提示、自動復(fù)檢規(guī)則、利用AI輔助形態(tài)學(xué)識別。
更精細(xì)的分析: 提供更詳細(xì)的白細(xì)胞亞群、網(wǎng)織紅細(xì)胞參數(shù)、干細(xì)胞計(jì)數(shù)等。
床旁檢測: 發(fā)展小型化、操作更簡便的POCT型血液分析儀。
新型檢測原理: 探索如數(shù)字成像分析等新技術(shù)。
遠(yuǎn)程維護(hù)與質(zhì)控: 加強(qiáng)遠(yuǎn)程診斷和質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)傳輸能力。
總結(jié)
全自動血液細(xì)胞分析儀是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。它通過結(jié)合物理學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對血液細(xì)胞快速、準(zhǔn)確、多參數(shù)的自動化分析,極大地提高了血液學(xué)檢驗(yàn)的效率和質(zhì)量,為疾病的診斷、治療和監(jiān)測提供了至關(guān)重要的基礎(chǔ)信息。盡管存在局限性,特別是對細(xì)胞形態(tài)學(xué)的判斷仍需人工鏡檢復(fù)核,但其在臨床實(shí)踐中的地位無可替代,并隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷發(fā)展和完善。
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