血液分析仪检验临床检验基础.ppt

hematology analyzer and clinical application重点:1、血液分析仪测定的原理、方法2、血液分析仪各参数临床意义血液分析仪血液分析仪 自动血液分析仪（automated hematology analyzer,AHA)，早年称血细胞计数仪（blood cell counter)是目前国内外临床检验最常用的筛检仪器之一。Coulter1947年发明了利用电感应区检测颗粒大小和数目的库尔特原理1953年，制造出世界上第一台颗粒粒度分析仪，成为颗粒计数经典方法1958年，库尔特公司成立创办库尔特基金，热心社会公益事业。库尔特（美国通用电气公司员工）在上海工作时所库尔特（美国通用电气公司员工）在上海工作时所拍照拍照日照香炉生紫烟，日照香炉生紫烟，疑似熊猫在烧香。疑似熊猫在烧香。0606年毒王年毒王“熊猫烧熊猫烧 香香”电脑病毒。电脑病毒。病毒原始制作者病毒原始制作者2525 岁的岁的网络天才网络天才李俊。李俊。血细胞分析仪近年来的发展变化1.血常规检验多参数化2.多功能合成扩展3.检测速度的提高4.方法的改进和进展5.应用的方便性一一 血液分析仪检测原理血液分析仪检测原理 检测原理检测原理电学电学光学光学电阻抗法电阻抗法激光散射法激光散射法射频电导法射频电导法分光光度法分光光度法P93血液分析仪功能：全血细胞计数功能。白细胞分类功能。扩展功能。电极和稀释液构电极和稀释液构成电流回路成电流回路 细胞通过小孔细胞通过小孔 电极感应电阻变电极感应电阻变化，将其转换成化，将其转换成脉冲脉冲 脉冲的数量代表脉冲的数量代表细胞数量细胞数量 脉冲大小反映细脉冲大小反映细胞体积大小胞体积大小。（一）（一）电阻抗法原理（库尔特原理）电阻抗法原理（库尔特原理）1 1 利用利用电阻抗法电阻抗法测量细胞的数量和体积。测量细胞的数量和体积。血细胞是电的血细胞是电的不良导体不良导体，当一个细胞通过计数小孔，当一个细胞通过计数小孔时，会导致小孔两端时，会导致小孔两端电阻的变化电阻的变化，将其转化成脉冲，将其转化成脉冲，感应器通过检测脉冲的感应器通过检测脉冲的数量及大小数量及大小，从而计算出通，从而计算出通过小孔的细胞数量及体积。过小孔的细胞数量及体积。细胞体积越大，脉冲振幅越高；细胞数量越多，脉冲数量也越多。3 3 电阻抗法仪器的主要组成电阻抗法仪器的主要组成 信号接收器 各种微粒通过检测小孔产生电阻抗脉冲信号的检测源。放大器 将血细胞微弱脉冲信号放大以触发电路系统。阈值调节器 调节能区分不同群细胞合适的信号电平。甄别器 去除非参考电平的各种假信号以提高计数的准确性。整形器 将不一致的脉冲波形信号调整为标准的波形后触发计数电路系统。计数系统 将整形后的血细胞脉冲信号显示为不同类群的细胞数。二、激光散射法激光散射法应用了流式细胞术(flow cytometry,FCM)检测原理。流式细胞术检测原理：细胞通过激光束被照射时，产生与细胞特征相应的各种角度的散射光。对经信号检测器接收的散射光信息进行综合分析，即可准确区分正常类型的细胞。P94低角度散射光（前向散射光）：反映细胞的数量和表面体积大小。高角度散射光（侧向散射光）：反映细胞的内部颗粒、细胞核等复杂性。P94表表3-1 激光散射法在区别体积相同而类型不同的细胞特征时，比电阻抗法分群更加准确。故激光散射法已成为现代五分类血液分析仪的主要检测原理之一。流式细胞仪的技术特点 流式细胞仪在设计上采用了许多独特的技术，比如液流系统、光路系统、信号测量和细胞分选方面都有自己的技术特点。鞘流原理雷诺系数 ReRed/d:管子的直径 ：液体的密度：液体的流速：液体的粘滞系数Re2300，液流处于湍流状态通常把标本流的流速控制在10m/s以内，就能保持标本流处于稳流状态。外面包被有高速流动的鞘液，实现标本与鞘液稳定的同轴流动状态。同时利用液流聚焦原理，使标本流直径变小，通常只有1020m，避免细胞多个重叠进入检测区。激光散射法系统基本组成1、光源气体（氦氖）激光或固体（半导体）激光（单色光）；钨光源（多色光）。2 2、鞘流维持颗粒于液流中央，顺序、单个、恒速向前流动，即流体动力学聚焦。3 3、细胞悬液被检测细胞（颗粒）的悬液，由气压导入流动池。4 4、光检测器接受来自各种角度的散射光或吸收光信号，并转换成相应特征的电信号三、射频电导法 射频（radio frequency,RF)指射频电流，是每秒变化大于10 000次的高频交流电磁波。高频电流能通过细胞壁。用高频电磁探针渗入细胞膜脂质可测定细胞的导电性，提供细胞内部化学成分、细胞核和细胞质、颗粒成分等特征信息。P94四、分光光度法 分析仪检测Hb 的原理：被稀释的血液加入溶血剂后，红细胞溶解，释放血红蛋白，后者与溶血剂结合形成Hb衍生物，在特定波长（530550nm）下比色，吸光度的变化与液体中Hb含量成比例。P96血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白衍生物衍生物吸光度吸光度Hb浓度浓度540nm溶血剂溶血剂 血液分析仪检测参数原理血液分析仪检测参数原理一、白细胞系列参数检测原理一、白细胞系列参数检测原理 根据电阻抗的原理，不同体积白细胞根据电阻抗的原理，不同体积白细胞(35-450)fL(35-450)fL产生脉冲大小的明显差异而区分相应的产生脉冲大小的明显差异而区分相应的细胞：细胞：3590f1160fl以上90160f1（一）电阻抗法 仪器将体积为3535450fL450fL的血细胞，分为256256个通道（channelchannel）。每个通道：1.64fl1.64fl。根据细胞大小，分别置于不同的通道中，显示血细胞体积分布直方图(Histogram)(Histogram)。1.分群经溶血素处理脱水后，血细胞体积大小发生了变化！白细胞通透性改变，胞质渗出白细胞通透性改变，胞质渗出胞膜紧紧裹在核或存在胞膜紧紧裹在核或存在颗粒周围颗粒周围第一群（3590fl）小细胞区：淋巴细胞（体积最小）。第二群（90160fl）单个核细胞区，（中间细胞）：单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、原始、幼稚细胞、异常细胞等。第三群（160fl以上）大细胞区：嗜中性粒细胞（体积最大）。2.白细胞分布直方图三分群血液分析仪三分群血液分析仪正常白细胞分类模式图（直方图）正常白细胞分类模式图（直方图）%35 90 160 300 400 450(fl)血细胞直方图血细胞直方图1 1：在细胞通过小孔计数时，感应器收集脉冲在细胞通过小孔计数时，感应器收集脉冲 的大小及数量，转换为相应的细胞体积和数量，的大小及数量，转换为相应的细胞体积和数量，并在坐标上表示出来。坐标的横轴并在坐标上表示出来。坐标的横轴(x)(x)代表体积代表体积 (FL)(FL)，纵轴，纵轴(Y)(Y)代表相对数量，将各点用光滑的代表相对数量，将各点用光滑的 曲线相连，就是直方图。即直方图是可以表示曲线相连，就是直方图。即直方图是可以表示 出细胞群体体积分布情况的图形。出细胞群体体积分布情况的图形。P106（二）光散射法白细胞分类1.1.激光与细胞化学法激光与细胞化学法2.2.容量、电导、光散射（容量、电导、光散射（VCSVCS）法）法3.3.电阻抗与射频法电阻抗与射频法4.4.多角度偏振光散射法多角度偏振光散射法1.体积、电导和光散射法（volume,conductivity,light scatter,VCS)V C S电阻抗技术电阻抗技术细胞大小和细胞大小和内部结构内部结构细胞内的颗粒性、核细胞内的颗粒性、核分叶性和细胞表面分叶性和细胞表面结构结构P96 1 1 应用应用电阻抗原理电阻抗原理测量测量细胞体积细胞体积(VolumeVolume，V V)技术。技术。2 2 应用应用电导性电导性（Conductivity Conductivity C C）技术。）技术。检测的原理是：根据细胞壁能产生高频检测的原理是：根据细胞壁能产生高频 电流的性能，采用高频电磁探针，测量电流的性能，采用高频电磁探针，测量 细胞内部结构细胞内部结构，即以细胞核和细胞质的，即以细胞核和细胞质的 比例、细胞内颗粒的大小和密度，来辨比例、细胞内颗粒的大小和密度，来辨 别体积相同、但性质不同的两个细胞群别体积相同、但性质不同的两个细胞群 体，如淋巴细胞和嗜碱性粒细胞。体，如淋巴细胞和嗜碱性粒细胞。VCSVCS法原理法原理3 3 应用应用光散射光散射(Light scatter(Light scatter，S S)技术。技术。原理是：来自激光源的单色光直接扫描原理是：来自激光源的单色光直接扫描 进入计数敏感区的每一个细胞，根据细进入计数敏感区的每一个细胞，根据细 胞产生不同角度的散射光胞产生不同角度的散射光(10(10一一7070)，可提供可提供细胞形态、核结构细胞形态、核结构等光散射信息，等光散射信息，并能鉴别细胞颗粒的构型和质量，光散并能鉴别细胞颗粒的构型和质量，光散 射可区别粒细胞射可区别粒细胞(中性粒细胞、嗜碱性中性粒细胞、嗜碱性 粒细胞、嗜酸性粒细胞粒细胞、嗜酸性粒细胞)的类型。的类型。体积体积 电导电导 光散射光散射P97图图VCS技术的代表机型Coulter公司的STKS型、MAXM 型以及Gen.s型五分类血液分析仪 2.多角度偏振光散射法（MAPSS)（1）白细胞计数 用含DNA染料碘化丙啶试剂可破坏有核红细胞膜和细胞质，只留下细胞核，裸核易于染色。染料对有活性的白细胞只有极小渗透性或无渗透性，故不出现细胞核染色。从而鉴别有核红细胞和活性白细胞，计算活性白细胞比率。P99（2）白细胞分群 MAPSS0,前向散射光：细胞大小、数量前向散射光：细胞大小、数量7，侧向散射光：细胞内部结构，侧向散射光：细胞内部结构及核染色质的复杂性及核染色质的复杂性90，垂直角度散射光：细胞内，垂直角度散射光：细胞内部颗粒及分叶状况部颗粒及分叶状况90D，垂直角度去偏振散射，垂直角度去偏振散射 光，鉴别光，鉴别E与与NMAPSS法可鉴别白细胞亚群、异常细胞类型，白细胞分类不受有核红细胞干扰物质影响。成熟红细胞系列参数检测原理电阻抗法红细胞检测原理电阻抗法红细胞检测原理 1 1稀释血液中含有白细胞，当血液进入红细胞稀释血液中含有白细胞，当血液进入红细胞 检测通道时，红细胞检测的各项参数中均含检测通道时，红细胞检测的各项参数中均含 有白细胞因素。正常时，血液红细胞与白细有白细胞因素。正常时，血液红细胞与白细 胞的比例约为胞的比例约为500500：1 1750750：l l，因此，白细，因此，白细 胞因素可忽略不计。胞因素可忽略不计。2 2当病理情况下，如白血病时，白细胞数明显当病理情况下，如白血病时，白细胞数明显 增高，同时又伴有贫血时，使所得红细胞参增高，同时又伴有贫血时，使所得红细胞参 数可产生明显误差。数可产生明显误差。红细胞体积分布直方图P108 在在36-360fl36-360fl范围内分析红细胞，正常红细胞范围内分析红细胞，正常红细胞主要分布在主要分布在50-200fl50-200fl。正常直方图上可见两个细胞群体：正常直方图上可见两个细胞群体：50-50-125fl125fl区域有一个几乎两侧对称、较狭窄的正区域有一个几乎两侧对称、较狭窄的正态分布曲线；主峰右侧约在态分布曲线；主峰右侧约在125-200fl125-200fl区域的区域的细胞，为大红细胞和网织红细胞。细胞，为大红细胞和网织红细胞。（二）流式细胞术光散射法1 1、光散射法红细胞、血红蛋白检测原理 低角度(2(23 3)：测量红细胞体积。高角度(5(51515)：测定红细胞血红蛋白浓度。2、红细胞散点图 是红细胞体积与血红蛋白浓度二维散点图，反映光散射与细胞体积和血红蛋白浓度之间的相互关系，能准确区分小红细胞等异常。线性体积/血红蛋白浓度（V/HC)散点图分为9个区。P108血红蛋白测定原理血红蛋白测定原理分光光度法有关溶血剂有关溶血剂1 1ICSHICSH（international council for international coun