第十二章 血液分析仪器

第十二章血液分析仪器广州医学院化学教研室制作：张超副教授E-mail：[e-mail]血液分析仪器是临床实验室最常用的分析仪器，包括：•血细胞分析仪•血液凝固分析仪•血液流变学分析仪第一节血细胞分析仪一、血细胞分析仪（Bloodcellanalyzer,BCA）指对一定体积全血内血细胞异质性进行自动分析的临床检验常规仪器。又称血细胞自动计数仪（ABCC）、血液学自动分析仪（AHA）。ABCC代表早期的低档次BCA，AHA外延过大。◘历史手工计数仪器简单计数两分群三分群五分群五分群＋网织红20世纪40年代末，电阻抗法微粒子计数专利50年代，CoulterModelA型用于临床60年代，测定参数达7项70年代，全血细胞计数（CBC）80年代，双通道、白细胞2~3分群、五分群90年代以来，多功能、多参数、流水线二、血细胞分析仪分型1.按自动化程度半自动血细胞分析仪全自动血细胞分析仪血细胞分析工作站血细胞分析流水线2.按检测原理电容型血细胞分析仪光电型血细胞分析仪激光型血细胞分析仪电阻抗型血细胞分析仪联合检测型血细胞分析仪干式离心分层型血细胞分析仪无创型血细胞分析仪3.按对白细胞分类的水平两分群血细胞分析仪三分群血细胞分析仪五分群血细胞分析仪“五分群＋网织红”血细胞分析仪嗜酸性细胞淋巴细胞单核细胞中性粒细胞血小板嗜碱性细胞三、电阻抗法血细胞分析仪基本原理①电阻值R：血细胞电解质溶液（稀释液）②细胞通过仪器微孔时：阻抗R↗仪器产生脉冲信号③根据脉冲信号进行血细胞计数和体积测定。贝克曼库尔特AC·Tdiff2TM三分类血细胞分析仪这可要记住哦！1.白细胞的检测Lymon%=×100%ALAL+AM+AGMono%=×100%AMAL+AM+AGGran%=×100%AGAL+AM+AGLMGAMALAGREL.No.R1R2R3R43590160450f1淋巴细胞单核细胞粒细胞三分群细胞分析仪：Three-partDifferentialBCA2.红细胞和血小板的检测红细胞和血小板共用一个小孔管，正常人红细胞体积和血小板体积间有一个明显界限，血小板计数准确容易CPU对血小板和红细胞分布图进行判断2.红细胞和血小板的检测异常人红细胞体积和血小板体积间界限不清！四、联合检测型血细胞分析仪的检测原理主要体现在白细胞分类，实质是选用较特异的方法将血中含量较少的嗜酸、嗜碱性粒细胞检出，发现异常细胞。共有特点是：均使用鞘流技术。前鞘流后鞘流检测窗1.容量、电导、光散射检测技术（VCS）(Volume、conductivity、lightscatter)1987年美国BECKMANCOULTER公司发明VCS光散射电导性电阻抗•体积(volume，V)电阻抗原理测定细胞体积和数量•电导性(conductivity，C)高频电磁探针，测量细胞内部结构，包括细胞核、细胞浆的比例及细胞内的化学成分。•光散射(scatter，S)细胞内粗颗粒的光散射强度要比细颗粒更强2.光散射与细胞化学联合检测技术•Bayer公司生产ADVIA120血细胞分析仪。•这类仪器是应用激光散射与过氧化物酶染色技术对白细胞进行分类计数。•仪器有四个通道：血红蛋白测量通道血红细胞/血小板测量通道嗜碱性粒细胞测量通道过氧化物酶测量（细胞分类）通道高角度前向散射光：细胞核及颗粒的信息低角度前向散射光：细胞大小的信息结合细胞化学染色技术对白细胞进行分类计数。染色剂：过氧化氢、1-氯-1-萘酚胞浆固定剂：甲醛基本原理是：•基于细胞大小、折射率、核形、核浆比值、以及颗粒性质等，均可影响不同角度下的散射光强度•不同白细胞在以上几个方面完全一致的几率很小，从而对白细胞进行分类4.电阻抗、射频与细胞化学联合检测技术这类仪器是利用电阻抗、射频这一成熟细胞计数技术结合细胞化学技术，通过4个不同的检测系统对白细胞、幼稚细胞进行分类和计数。•嗜酸性粒细胞检测系统•嗜碱性粒细胞检测系统•淋巴、单核和粒细胞检测系统•幼稚细胞检测系统Sysmex生产的NE-8000血细胞分析仪。白细胞分类散射图联合使用多项技术(流式、激光、射频、电导、电阻抗、细胞化学染色)同时分析一个细胞，综合分析实验数据，从而得出较为准确的白细胞“五分群”结果。五、网织红细胞检测原理•网织红细胞中嗜碱性物质RNA，在活体状态下与特殊的荧光染料结合。•荧光强度与RNA含量成正比。•用流式细胞术检测网织红细胞大小和RNA含量及血红蛋白的含量细胞与试剂反应前后的变化反应前反应后血细胞分析仪网织红细胞成熟度分类荧光(RNA)强度ReticulocytesPLTRBC高荧光强度低荧光强度低荧光强度WBC前向散射光(细胞大小)六、血红蛋白测定原理除干式、无创型外，各型BCA对血红蛋白测定都采用光电比色原理。血细胞悬液中加入溶血剂后，红细胞溶解释放出血红蛋白，后者与溶血剂中有关成分结合形成血红蛋白衍生物，进入血红蛋白测试系统。特定波长（530～550nm）下进行光电比色。七、仪器基本结构•机械系统•电学系统•血细胞检测系统•血红蛋白测定系统•计算机•键盘控制系统1.机械系统包括机械装置（如全自动有进样针、分血器、稀释器、混匀器、定量装置等）和真空泵，以完成样本的定量吸取、稀释、传送、混匀，以及将样本移入各种参数的检测区。2.电学系统包括主电源、电压元器件、控温装置、自动真空泵电子控制系统，以及仪器的自动监控、故障报警和排除等。3.血细胞检测系统国内常用的血细胞分析仪，使用的检测技术可分为电阻抗检测技术和光散射检测技术两大类。•电阻抗检测技术：由检测器、放大器、甄别器、阈值调节器、检测计数系统和自动补偿装置组成。•流式光散射检测技术：由激光光源、检测装置和检测器、放大器、甄别器、阈值调节器、检测计数系统和自动补偿装置组成。4.血红蛋白测定系统由光源、透镜、滤光片、流动比色池和光电传感器等组成。5.计算机和键盘控制系统二、仪器的性能指标、鉴定与调校（一）血细胞分析仪的性能指标1.测试参数2.细胞形态学分析3.测试速度4.样本量5.精密度与示值范围6.打印（二）血细胞分析仪的鉴定ICSH公布了电子血细胞分析仪的评价方案：在细胞计数、血红蛋白测定方面，要鉴定评价仪器测试样本的总变异、携带污染率、线性范围、可比性和准确性等。出厂前已经过厂方技术鉴定合格，但由于运输振动或因故障维修后或长时间停用后再启用等原因，以及正常使用半年以上或认为有必要时，都必须对仪器进行调校及性能测试，这对了解仪器性能，发现问题，确保检验质量有重要意义。（三）血细胞分析仪的调校1.安装洁净的环境、稳定的电源、可靠的接地、适宜的温度和湿度是保证BCA正常工作的前提。三、仪器的维护与常见故障（一）仪器的维护2.维护良好的工作环境是仪器正常工作的前提，精心细致的维护是仪器处于良好工作状态的保证。做好仪器的维护保养，有助于提高仪器测量的准确性，减少故障的发生，延长仪器的使用寿命。•检测器的维护①采血顺利②防止纤维丝堵孔③关机前对检测器的微孔进行清理冲洗④计数期间，及时按“反冲”键，冲掉沉积变性的蛋白质⑤定期卸下检测器，用5%次氯酸钠浸泡清洗管路的维护机械传动部位的维护有自我诊断功能，有故障发生时，内置电脑的错误检查功能显示出“错误信息”，并伴有报警声。（二）常见故障1.开机时的常见故障2.测试过程中常见的错误信息其中检测器的微孔堵塞是影响检验结果准确性最常见的原因。根据微孔堵塞的程度，将其分为完全堵孔和不完全堵孔两种。•仪器测试原理的不断创新白细胞分类的改进红细胞和血小板计数原理的改进•新血细胞分析参数的出现•各种特殊技术的应用•仪器自动化水平的提高•无创型全血细胞分析仪的研究四、血细胞分析仪的进展克服了电阻抗法在病理情况下测定MCH、MCHC结果不准及血小板计数精确性较差的缺点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和血小板第二节血液凝固分析仪血液凝固分析仪（automatedcoayulationanalyzer，ACA）是采用一定分析技术，对血栓与出血有关成分自动检测的临床常规检验仪器。在血栓/出血实验室中最基本的设备是血液凝固分析仪（简称血凝仪）。一、血液凝固分析仪概述1910年，Kottman发明了血凝仪。1950年，Schnitger和Gross发明了基于电流法的血凝仪。20世纪70年代前为血凝仪的初级阶段。20世纪70年代，较精确的各种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年代末，多通道、多种分析方法与原理的半自动血凝仪相继诞生，称之为第二代产品。各代血凝仪的特点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。二、血凝仪分型与检测原理（一）血凝仪分型（二）血凝仪检测原理凝固法底物显色法免疫学法干化学法主要检测方法半自动血凝仪全自动血凝仪全自动血凝工作站按自动化程度血凝仪检测原理（二）底物显色法生物化学法：以底物释放产色基团量的变化测定有关因子（一）凝固法生物物理法电流法——纤维蛋白原——纤维蛋白——导电光学法散射比浊法——凝固过程中散射光变化透射比浊法——凝固过程中吸光度变化浊度变化光度变化双磁路磁珠法——钢珠振幅衰减程度判断终点光电磁珠法——吸光度衰减程度判断终点超声波法——超声波衰减程度判断终点（三）免疫学法抗原抗体免疫扩散法火箭电泳双向免疫电泳免疫比浊ELISA法直接比浊乳胶比浊散射比浊透射比浊通过检测血浆在凝血激活剂作用下发生一系列物理量（光、电、超声、机械运动等）的变化，再由计算机分析所得最终结果，称生物物理法。按测量原理分为电流法、超声分析法、光学法和磁珠法四种。1．凝固法原理根据血浆凝固过程中浊度的变化，导致光强度变化来测定相关因子。（1）光学法（比浊法）光学法血凝仪工作流程光学法散射比浊法透射比浊法纤维蛋白的形成与吸光度啊？为何在50%？仪器在血浆与试剂混合的瞬间，也就是散射光最弱的时刻，将散射光强度定为0%，在血浆完全凝固后，散射光最强的时刻，将散射光定为100%。0100%之间的光强度变化（吸光度）被描述成一条曲线，仪器设定50%的点所对应时间，称为凝血时间。测试杯的两侧各有一组驱动线圈，产生恒定的交替电磁场，使杯内去磁小钢珠保持等幅振荡运动；凝血激活剂加入后，随着纤维蛋白的增多，血浆黏稠度增加，小钢珠运动振幅逐渐减弱，将运动幅度衰减到50时确定为凝固终点。（2）双磁路磁珠法小磁珠测试杯前者是检测血浆凝固过程中磁电信号变化后者是检测该过程中光信号的变化双磁路磁珠法与光学法原理主要区别：实质为光电比色原理，是通过测定产色底物的吸光度变化来推测所测物质的含量和活性，也称生物化学法。测定波长为504nm。2.底物显色法原理以纯化的被检物质为抗原，制备相应的抗体，然后利用抗原抗体反应对被检物进行定性或定量测定。血凝仪使用免疫比浊法。3.免疫学法原理免疫比浊法乳胶比浊法直接浊度法三、血凝仪的基本结构1.半自动血凝仪基本结构样本预温槽试剂预温槽加样器检测系统（光、磁）微机四、血液凝固分析仪的维护①保持测试槽清洁，严禁有异物进入；②避免阳光直晒和远离强热物体；③防止受潮和腐蚀；④仪器和加珠器都必须远离强电磁场干扰源；⑤电源电压为220V±10％，最好使用稳压器；⑥使用一次性测试杯及钢珠。（一）半自动血凝仪的维护①清洗或更换空气过滤器；②检查及清洁反应槽；③清洗洗针池及通针；④检查冷却剂液面水平；⑤清洁机械运动导杆和转动部分并加润滑油；⑥及时保养定量装置；⑦更换样品及试剂针；⑧数据备份及恢复等。（二）全自动血凝仪的维护五、血凝仪的临床应用与进展（一）临床应用1.凝血系统的检测2.抗凝系统的检测3.纤维蛋白溶解系统检测4.临床用药的监测①多方法、多功能、快速高效；②智能化程度高，软件开发进一步完善；③全自动血凝分析仪工作站；④床旁分析；⑤在临床中的应用日趋广泛。（二）进展主要体现在：第三节血液流变学分析仪器血液流变分析仪器（hemorheologyanalyzer，HA）是对全血、血浆或血细胞流变特性进行分析的检验仪器。主要有：血液黏度计红细胞变形测定仪红细胞