血细胞分析仪检测原理

     传统的血细胞检查完全采用手工方法,不仅操作繁琐费时,而且由于多种原因,计数结果的准确性和精密度难以保证。1958年,库尔特采用电阻率变化与电子技术相结合的方法,发明了性能比较稳定的电阻抗法血细胞计数仪,开创了血细胞分析的新纪元。20世纪90年代以来,随着各种高新技术在血细胞分析仪中的应用,使其检测原理不断完善,检测水平不断提高,测量参数不断增加,各种类型的血细胞分析仪已在国内外各医院广泛使用。但从根本上讲,其检测原理大致分为两部分,即电阻抗法与光散射法。

    一、电阻抗法血细胞分析技术

    (一)电阻抗法白细胞计数和分类原理

    电阻抗法白细胞计数原理是根据血细胞非传导性的性质,以对电解质溶液中悬浮颗粒在通过计数小孔时引起的电阻变化进行检测为基础,进行白细胞计数和体积测定。在等渗电解质溶液(稀释液)中,有一个用于细胞计数的小孔管,其内侧充满了稀释液,并有一个内电极,其外侧细胞悬液(稀释液)中有一个外电极,小孔两侧的电极之间有稳定的电流。细胞为相对不良导体,其导电性质比稀释液低,当有一个细胞通过小孔时,于瞬间引起了电压变化而出现一个脉冲信号。脉冲的数量与细胞的数量成正比,脉冲的高度与细胞的体积成正比。脉冲信号经放大、阈值调节、甄别、整形后,送入计数系统进行处理,得出被测细胞的数量。图1显示出血细胞计数仪应用电阻抗原理进行细胞计数及体积分析的方法及过程。

    目前,许多仪器除给出细胞数外,还同时提供可以表示细胞群体分布情况的图形———直方图。可显示出某一特定细胞群的平均细胞体积、细胞分布情况和是否存在明显的异常细胞群,由脉冲累积得到。如图2所示,左图为示波器显示的所分析细胞的脉冲大小,右图为相应的体积分布直方图,横坐标为体积,纵坐标为相对数量。

    在进行白细胞分析时,仪器将体积范围从35~450fl分为256个通道,每个通道约为1·64fl,并将每个白细胞的脉冲根据其体积大小分类并储存在相应的体积通道中。再由计算机拟合成一条平滑曲线,从而得到白细胞体积分布直方图(见图3),其纵坐标表示白细胞的相对数量(REL No·),横坐标表示白细胞体积(单位:fl)。

    电阻抗法得到的白细胞分类值是根据各群细胞在白细胞直方图上所占面积的大小计算得来的(见图4)。白细胞计数池中除加入一定量的稀释液外还加入了溶血剂,此溶血剂一方面使红细胞溶解;另一方面使白细胞浆经胞膜渗出,胞膜紧裹在细胞核或存在的颗粒周围,使白细胞成为“膜包核”。仪器将体积在35~450fl的这种颗粒认定为白细胞,并根据其体积大小在直方图上从左至右初步确认其相应的三个细胞群。在正常白细胞直方图上,小细胞群是位于左侧又高又陡的峰,分布在35~90fl范围,以成熟淋巴细胞(LYM)为主要特征细胞;大细胞群是位于右侧较低且分布宽的峰,跨越160~450fl,以中性粒细胞为主要特征细胞;位于大、小细胞群之间的较平坦的区域,分布在90~160fl范围,是单个核细胞(MONO),也被称为中间细胞(MID),以单核细胞为主要特征细胞。仪器根据各细胞群占总体的比例计算出相应的百分比,如果与该标本的白细胞总数相乘,即得到各类细胞的绝对值。