小结常见血细胞分析仪的检测原理与直方

小编将以国内占有率排在前两位的希森美康(SYSMEX)和迈瑞(MINDRAY)的仪器为例来进行说明,这两个品牌的血细胞分析仪加起来占据了国内市场的一大半。考虑到现在五分群仪器已经十分普及,本文不涉及白细胞直方图的有关内容。

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血小板检测原理与直方图血细胞分析仪的白细胞五分群原理与散点图

血细胞分析仪检验图形:根据检测原理不同,分为直方图和散射图两种细胞分布图形。

血细胞直方图(Histogram)

希森美康/迈瑞血细胞分析仪常规检测红细胞/血小板的技术为电阻抗原理,又称库尔特原理):

如上图所示,悬浮在电解质溶液中的血细胞相对于电解质溶液是非导电的颗粒,当体积不同的血细胞(或类似颗粒)通过计数小孔时,可引起小孔内外电流或电压的变化,形成与血细胞数量相当、体积大小相应的脉冲电压,从而间接区分出血细胞群,并分别进行计数。

血细胞直方图,其横坐标为血细胞体积大小,纵坐标为不同体积细胞的相对频率,是表示细胞群体分布情况的统计图形。它可以显示出某一特定细胞群的平均细胞容积、细胞分布情况及有无明显异常细胞群的存在。

直方图观察的内容:

①峰的位置,反映主细胞群的位置有无异常。

②峰的高低,大致反映主细胞群数量的多少。

③峰底的宽度,反映细胞群容积大小的不均一性或离散程度大小,如RDW、PDW等。

④有无异常峰出现,和正常直方图相比有异常峰出现,多提示血液中有异常细胞群或干扰因素存在。

⑤峰的起始处或结尾处有无异常,若有多提示有干扰因素。

(一)红细胞直方图

正常红细胞直方图是一条近似正态分布的单峰曲线,通常位于36~fl范围内,横坐标表示RBC体积,纵坐标表示不同体积红细胞出现的频率。

正常红细胞集中在50~fl范围内,可见两个细胞群体:一个是红细胞主群,从50~fl,为一个两侧基本对称、较狭窄,呈现倒扣钟状的正态分布曲线;另一群是大细胞群,位于主群右侧不与X轴重合拖尾部分,分布在fl~fl区域,又称“足趾部”,是一些大红细胞、网织红细胞、红细胞的二聚体、多聚体及白细胞的混合物。

异常红细胞直方图(图2-11):

以小编的工作经验,上图中给出的巨幼细胞性贫血的红细胞直方图,曲线顶点低的太夸张了;

下图为小编在工作中遇到的一例明确诊断为巨幼贫的红细胞直方图:

另外,特别典型的红细胞双峰(明显有两个峰顶,如下图),

还可见于缺铁性贫血治疗有效(补铁)、巨幼细胞性贫血治疗有效(补维生素B12和/或叶酸)、输血后等。

(二)血小板直方图

正常血小板直方图是一个偏态分布的单峰光滑曲线,通常在2~30fl范围内,主要集中在2~15fl。

当血标本中存在大血小板、血小板聚集、小红细胞、红细胞碎片时,可出现异常血小板直方图(如图2-12)。

血细胞散点图

希森美康/迈瑞血细胞分析仪的白细胞分群原理基本一致:

溶血剂使白细胞的细胞膜轻微受损,此时可利用荧光染料对各类白细胞进行染色,再运用“鞘流”“扫流”技术,使混悬在样品中的白细胞单个成束排列通过激光检测器,对白细胞的参数进行分析,获取前向散射光(反映细胞大小)、侧向散射光(反映细胞内部结构)和侧向荧光(反映细胞内核酸/细胞器的种类与多少)三种信号,根据这三种参数区分各类白细胞。

总之,希森美康/迈瑞五分群血细胞分析仪在测定血细胞参数的同时,还可打出直观白细胞分类彩色的散射图,也称散点图。

以迈瑞的仪器为例:仪器获取白细胞的三种参数(前向散射光FS,侧向散射光SS,侧向荧光FL)并放到三维图中,每个白细胞都占据一个独有的位置;将检测的所有白细胞放到三维图中,就有了这个散点图。

散点图观察的内容:

①在分析图形时应注意与正常图形比较,结合细胞参数、报警提示综合分析。

②注意观察散射图各个细胞群区域的大小、密度、颜色深浅。特别要注意除正常细胞群以外区域有无细胞群出现。

一、白细胞散点图

(一)4DIFF(四分群)通道散点图

利用半导体激光流式细胞术、核酸荧光染色技术,采用溶血剂完全溶解红细胞和血小板,白细胞膜仅部分溶解。聚亚甲基蓝核酸荧光染料进入白细胞内,使DNA、RNA和细胞器着色。因为荧光强度与细胞内核酸含量成比例,所以未成熟粒细胞、异常细胞荧光染色深,成熟白细胞荧光染色浅,从而得到4DIFF(四分群)白细胞散点图(如下)。

最新的XN系列中,与该通道对应的是WDF通道,散点的分布基本一致,不同之处在于:

希斯美康XN系列的溶血素试剂溶血能力更弱,在单核细胞膜上打的孔小于XE/XT系列,使单核细胞内容物复杂程度增加,同时增加倾斜度,能更好的区分淋巴细胞和单核细胞。

迈瑞BC-/plus系列也有与之类似的通道。

(二)WBC/BASO通道散点图

在碱性溶血剂作用下,除嗜碱性粒细胞外的其他所有细胞均被溶解或萎缩,经流式细胞术计数,可得到WBC/BASO百分率和绝对值及WBC/BASO散点图(如下)。

希斯美康最新的XN系列无此通道,而迈瑞BC-系列有与之类似的通道。

(三)未成熟髓细胞信息通道(IMI)散点图

采用射频、电阻抗和特殊试剂结合法。在细胞悬液中加硫化氨基酸,幼稚细胞膜脂质含量高,结合硫化氨基酸的量多于较成熟的细胞,对溶血剂有抵抗作用。加入溶血剂后,成熟细胞被溶解,只留下幼稚细胞和异型/异常淋巴细胞(如下图),报告百分率和绝对值,并提示核左移。

希森美康最新的XN系列无此通道。

(四)散点图解读

注意上图中的D部分,希森美康老系列仪器和迈瑞BC-系列仪器都有专门的有核红细胞通道,散点图分布也类似。但该通道需要配备专门的有核红细胞试剂,故限制了其应用。

①Ghost:影细胞/细胞碎片

②Lympho:淋巴细胞

③Mono:单核细胞

④Atypicallympho:异型淋巴细胞

⑤Neut:中性粒细胞

⑥Eos:嗜酸性粒细胞

⑦Baso:嗜碱性粒细胞

⑧ImmatureGran:幼稚粒细胞

⑨Blasts:原始/幼稚细胞

⑩PLTclump:血小板(聚集成)团块

①LeftShift:核左移

②NRBC:有核红细胞

迈瑞BC-/plus系列的散点图与之类似;另外,以上提到的机型有时候会出现原始细胞位于正常单核细胞区域的情况,需要警惕。

(五)WNR通道散点图

在希森美康最新的XN系列中,仪器将WBC/BASO通道和NRBC通道整合为WNR通道,不再需要专门的有核红细胞试剂了。

以下为三维散点图(注意其中的中英注释):

以下为平面散点图(模式图):

相比于老系列仪器,XN系列在仅进行全血细胞计数(即CBC模式检测)时,依然能检测有核红细胞(换言之,检测所有标本都会判断有无NRBC,并进行计数)。

迈瑞的BC-系列无此通道,但BC-plus系列有与WNR通道类似的WNB通道:

①嗜碱性粒细胞(黄色散点)

②除嗜碱性粒细胞以外的其他白细胞

③有核红细胞

(六)WPC通道散点图

在希森美康最新的XN系列中,仪器将IMI通道升级为WPC通道(但不是所有XN系列仪器都具备这个功能),以下为平面散点图:

①Abnormallymph:异常淋巴细胞

②Blast:原始/幼稚细胞

③Granulocyte:粒细胞

相比于老系列仪器,XN系列能在WDF和WPC两个通道判定可疑异常白细胞的性质,灵敏度与IMI通道相当,特异性则更好。

但也有部分案例报道指出,即使启用了该通道,依然存在漏检原始/幼稚细胞的情况。

二、红细胞/血小板散点图

希森美康/迈瑞血细胞分析仪白细胞分群原理,也可以用于红细胞/血小板的检测(光学法)。

(一)网织红细胞(RET)通道散点图

希森美康/迈瑞血细胞分析仪都具有该通道,以下为平面散点图:

LFR:低荧光强度网织红细胞

MFR:中荧光强度网织红细胞

HFR:高荧光强度网织红细胞

RBCFragments:红细胞碎片

网织红细胞的染色液也可作用于血小板,故网织红细胞通道除了报告RET的有关参数,还能报告PLT的有关参数。血小板与红细胞相比,两者的大小、内容物有明显区别,故前向散射光、侧向荧光也有明显不同,因此得以区分。RET通道报告的血小板计数是PLT-O。

(二)低值血小板通道散点图

这是希森美康XN系列独有的技术(但也不是所有XN系列仪器都具备这个功能),

Debris:影细胞

IPF:未成熟血小板(比率),又称网织血小板(RP)

该通道采用了流式原理,使用特殊的荧光染料,能特异性地与血小板中的线粒体DNA(MtDNA)及小胞体的RNA(核糖体RNA)结合,因此能比网织红细胞通道更准确地报告血小板计数。该通道报告的血小板计数是PLT-F。

参考资料

1、临床检验基础/刘成玉罗春丽主编.—5版.—北京:人民卫生出版社,.1

2、临床检验仪器学/曾照芳等主编.—2版.—北京:人民卫生出版社,.1

3、临床基础检验学技术/许文荣,林东红主编.—北京:人民卫生出版社,

4、临床基础检验学技术实验指导/林东红主编.—北京:人民卫生出版社,5、SYSMEXXN-SeriesClinicalcasereport,Vol.1,

6、威廉姆斯血液学/(美)肯尼斯·柯尚斯基(KennethKaushansky)主编;陈竺,陈赛娟主译.—9版.—北京:人民卫生出版社,

以后,在



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