Principiul analizorului de hematologie

Analizorii hematologici de sânge lucrează cai ai laboratoarelor clinice. Aceste instrumente oferă o numărare fiabilă mare a eritrocite, trombocite și formulele de leucocite 5 componente de identificare limfocite, monocite, neutrofile, eozinofile și bazofile. Numărul de eritrocite nucleare și granulocite imature este al șaselea și al șaptelea indice. Cu toate că impedanța electrică rămâne baza pentru determinarea numărului total și mărimea celulelor, flow cytometry metode au dovedit valoarea în diferențierea leucocitelor și analizor hematologic de sânge pentru a studia celulele patologice.

Evoluția analizorului

Primele aparate automate pentru studiul cantitativ al sângelui, care au apărut în anii 1950, au funcționat pe baza principiului impedanței electrice a lui Coulter, în care celulele, prin intermediul unei găuri mici, au rupt circuitul electric. Ei au fost analizatori "preistorici", care au numărat și au calculat doar volumul mediu al globulelor roșii din sânge, media hemoglobinei și densitatea medie. Oricine a numărat celule vreodată știe că acesta este un proces foarte monoton și doi tehnicieni de laborator nu vor da niciodată același rezultat. Astfel, dispozitivul a permis eliminarea acestei variabilități.

În anii `70, au apărut pe piață analize automate, capabile să detecteze 7 probe de sânge și 3 componente ale formulei leucocitelor (limfocite, monocite și granulocite). Pentru prima dată a fost automatizată numărarea manuală a leucogramei. În anii 1980, un instrument ar putea calcula deja 10 parametri. Anii 1990 au condus la îmbunătățiri suplimentare ale diferențialului leucocitelor utilizând metode de curgere bazate pe proprietățile impedanței electrice sau a împrăștierii luminii.

Producătorii de analize hematologice încearcă adesea să-și desprindă instrumentele de produsele concurente, concentrându-se pe un pachet specific de tehnologii utilizate pentru a diferenția celulele albe din sânge sau numărul de trombocite. Cu toate acestea, experții în diagnosticare de laborator spun că majoritatea modelelor sunt dificil de deosebit, deoarece toate utilizează metode similare. Pur și simplu adăugați caracteristici suplimentare pentru a le face să arate diferit. De exemplu, un analizor automat de hematologie poate detecta diferențialul leucocitelor prin plasarea unui colorant fluorescent în nucleul celular și măsurarea luminozității luminescenței. Altul poate schimba permeabilitatea și poate înregistra viteza de absorbție a vopselei. Al treilea este capabil să măsoare activitatea enzimei într-o celulă plasată într-un anumit substrat. Există, de asemenea, o metodă de conductivitate și dispersie volumetrică, care analizează sângele în starea "apropiată de cea naturală".

Noile tehnologii sunt dezvoltate în direcția metodelor de flux, când celulele sunt supuse alternativ unei investigații de către un sistem optic care poate măsura un set de parametri care nu au fost măsurați niciodată înainte. Problema este că fiecare producător dorește să-și creeze propria metodă pentru a-și păstra identitatea. Prin urmare, adesea reușesc într-o singură zonă și rămân în urmă în altul.

Starea actuală

Potrivit experților, toți analizatorii hematologici de pe piață sunt, de regulă, fiabili. Diferențele dintre ele sunt nesemnificative și se referă la oportunități suplimentare pe care cineva le-ar putea dori, dar unii nu o fac. Cu toate acestea, decizia de a achiziționa un instrument depinde de obicei de prețul său. Dacă costul inițial nu a fost o problemă, astăzi hematologia devine o piață foarte competitivă și, uneori, prețul (și nu cea mai bună tehnologie disponibilă) afectează achiziția analizorului.

Cele mai noi modele de înaltă performanță pot funcționa fie ca un instrument separat, fie ca parte a unui sistem automat cu mai multe dispozitive. Un laborator complet automatizat include analize hematologice, chimice și imunochimice cu intrări automate, ieșiri și sisteme de refrigerare.

Instrumentele de laborator depind de sângele testat. Pentru diferitele sale tipuri, sunt necesare module speciale. Analizorul hematologic din medicina veterinară este adaptat pentru a lucra cu elemente de formă ale diferitelor specii de animale. De exemplu, ProCyte Dx companie IDEXX poate examina probele de sânge de câini, pisici, cai, tauri, dihori, iepuri, gerbili, porci, porci de guineea si porci in miniatura.

Aplicarea principiilor fluxului

Analizatori sunt comparabile în anumite zone, și anume în determinarea nivelului de globule albe și globule roșii, hemoglobină și trombocite. Acestea sunt indicatori tipici, tipici, sunt în mare măsură identici. Dar sunt analizoare hematologice complet identice? Bineînțeles că nu. Unele modele sunt bazate pe principiile de impedanță, unele dispersia luminii laser de utilizare, iar altele folosesc un flux fluorescent citometrie. În acest din urmă caz, se folosesc coloranți fluorescenți care culorează caracteristicile unice ale celulelor astfel încât să poată fi separate. Astfel, este posibil să se adauge parametri suplimentari la eritrocitare și leucocitare formula, în Vol. H. Count numărul de celule roșii nucleate și granulocite imature. Noul index este nivelul de hemoglobina reticulocitelor, care este utilizat pentru monitorizarea eritropoiezei și fracțiunea plachetar imature.

Progresul în tehnologie începe să încetinească pe măsură ce apar platforme hematologice întregi. Cu toate acestea, există încă multe îmbunătățiri. Aproape standard este acum un test de sânge general cu numărarea celulelor roșii sanguine nucleate. În plus, precizia numărului de trombocite a crescut.

O altă funcție standard a analizoarelor de nivel înalt este de a determina numărul de celule în lichidele biologice. Numărarea numărului de leucocite și eritrocite este o procedură laborioasă. De obicei se face manual pe un hemocitometru, durează mult și necesită disponibilitatea unui personal calificat.

Următorul pas important în hematologie este definirea formulei leucocitelor. Dacă mai devreme analizorii puteau marca numai celulele blastice, granulocitele imature și limfocitele atipice, acum era nevoie de numărarea acestora. Mulți analiști le menționează sub forma unui indicator de cercetare. Dar majoritatea companiilor mari lucrează la acest lucru.

Analizatorii moderni oferă informații bune cantitative, dar nu de înaltă calitate. Ele sunt bune pentru numărarea particulelor și le pot trimite la o anumită categorie: eritrocite, trombocite, celule albe din sânge. Cu toate acestea, ele sunt mai puțin fiabile în evaluările calitative. De exemplu, analizorul poate determina că este un granulocit, dar nu va fi la fel de precis în determinarea stadiului de maturare. Următoarea generație de instrumente de laborator ar trebui să evalueze mai bine acest indicator.

Astăzi, toți producătorii au perfecționat tehnologia asociată cu principiul impedanței Coulter și au reglat software-ul lor până la punctul în care pot extrage cât mai multe date posibil. În viitor, vor fi introduse noi tehnologii care vor utiliza funcționalitatea celulei, precum și sinteza proteinei sale de suprafață, care indică funcția și stadiul de dezvoltare.

Limită cu citometrie

Anumiți analizatori utilizează metode de citometrie în flux, în special markeri ai antigenelor CD4 și CD8. Analizorii hematologici cei mai apropiați de Sysmex au abordat această tehnologie. În cele din urmă, nu ar trebui să existe nicio diferență între ele, dar pentru aceasta este necesar ca cineva să vadă acest avantaj.

O indicație a posibilei integrări este aceea că testele considerate standard au fost transmise la citometria de flux care se întoarce la hematologie. De exemplu, nu va fi surprinzător dacă analizorii pot efectua calculul celulelor roșii ale fătului, înlocuind tehnica manuală a testului Kleinhauer-Betke. Testul se poate face prin citometrie în flux, dar întoarcerea sa la laboratorul de hematologie îi va oferi o mai mare recunoaștere. Probabil, în cele din urmă, această analiză îngrozitoare din punct de vedere al preciziei va fi mai în concordanță cu ceea ce se așteaptă de la diagnosticare în secolul XXI.

Limita dintre analizoarele hematologice și citometrele de flux este probabil să se schimbe în viitorul apropiat pe măsură ce tehnologia sau metodologiile se dezvoltă. Un exemplu este numărarea reticulocitelor. Mai întâi a fost produsă manual, apoi - pe un citometru de flux, după care a devenit instrument de hematologie când tehnica a fost automatizată.

Perspectivele integrării

Potrivit experților, unele teste simple citometrice pot fi adaptate pentru un analizor hematologic. Un exemplu evident este identificarea subseturilor regulate de celule T, leucemie cronică directă sau acută, în care toate celulele sunt omogene cu un profil fenotipic foarte clar. În analizoarele de sânge, este posibilă determinarea cu acuratețe a caracteristicilor de împrăștiere. Cazuri de populații mixte sau foarte mici, cu profile fenotipice neobișnuite sau mai aberante, pot fi mai complexe.

Cu toate acestea, există îndoială că analizorii hematologici de sânge vor deveni citometri de flux. Un test standard este mult mai ieftin și trebuie să rămână simplu. Dacă, ca rezultat al comportamentului său, este determinată o abatere de la normă, atunci este necesar să se supună altor teste, însă clinica sau biroul medicului nu ar trebui să facă acest lucru. Dacă testele complexe sunt efectuate separat, acestea nu vor crește costul testelor convenționale. Experții exprimă îndoieli că un studiu al leucemiei acute complexe sau panourilor mari care sunt utilizate în citometria de flux va reveni rapid la laboratorul de hematologie.

Citometria în flux este costisitoare, dar există modalități de a reduce costurile prin combinarea reactivilor în mod diferit. Un alt factor care inhibă integrarea testului într-un analizator hematologic este pierderea venitului. Oamenii nu doresc să piardă această afacere, deoarece profiturile lor au scăzut deja.

Fiabilitatea și reproductibilitatea rezultatelor analizei fluxului este de asemenea important de luat în considerare. Metodele bazate pe impedanță sunt cai de lucru în laboratoare mari. Trebuie să fie fiabile și rapide. Și trebuie să vă asigurați că sunt viabile din punct de vedere economic. Puterea lor este în acuratețea și reproductibilitatea rezultatelor. Și, pe măsură ce apar noi aplicații în domeniul citometriei celulare, acestea trebuie să fie dovedite și implementate. Tehnologia fluxului necesită un bun control al calității și standardizarea instrumentelor și a reactivilor. Fără aceasta, erorile sunt posibile. În plus, este necesar să avem un personal instruit care să știe ce face și ce funcționează.

Potrivit experților, vor exista noi indicatori care vor schimba hematologia de laborator. Instrumentele care măsoară fluorescența se află într-o situație mult mai bună, deoarece au un grad mai ridicat de sensibilitate și selectivitate.

Software, reguli și automatizare

În timp ce vizionarii se uită la viitor, producătorii sunt deja nevoiți să lupte cu concurenții. Pe lângă evidențierea diferențelor în companiile de tehnologie distinge produsele lor cu ajutorul software-ului care gestionează date și oferă control automat de celule normale, pe baza unui set de reguli stabilite în laborator, care accelerează în mare măsură cecul și oferă personalului mai mult timp să se concentreze asupra cazurilor aberante .

La nivelul analizorului este dificil să se distingă avantajele diferitelor produse. Într-o anumită măsură, disponibilitatea software-ului, care joacă un rol esențial în obținerea rezultatelor analizei, permite produsului să se evidențieze pe piață. În primul rând, companiile de diagnosticare intră pe piața software pentru a-și proteja afacerea, dar înțeleg apoi că sistemele de management al informațiilor sunt necesare pentru supraviețuirea lor.

Cu fiecare generație de analizoare, software-ul se îmbunătățește semnificativ. Noua putere de procesare oferă o selectivitate mult mai bună pentru calculul manual al formulei leucocitelor. Posibilitatea reducerii domeniului de lucru cu un microscop este foarte importantă. Dacă există un instrument de precizie, este suficient doar pentru a explora pe celule anormale analizor hematologie, care mărește eficiența personalului. Și instrumentele moderne pot realiza acest lucru. Acesta este exact ceea ce are nevoie laboratorul: ușurința utilizării, eficiența și volumul redus de cercetare sub microscop.

Este o problemă de îngrijorare faptul că unii medici de diagnostic clinic-laborator își concentrează eforturile asupra îmbunătățirii tehnologiei, mai degrabă decât pe optimizarea acestora pentru a lua deciziile medicale corecte. Puteți cumpăra instrumentul cel mai bizar de laborator din lume, dar dacă rezultatele sunt reexaminate în mod constant, acest lucru va echilibra posibilitățile tehnologiei. Anomaliile nu sunt erori, iar laboratoarele care aprobă în mod automat numai rezultatul analizorului hematologic "Celule patologice nu sunt găsite" sunt ilogice.

Fiecare laborator trebuie să stabilească criteriile pentru care testele trebuie revizuite și care trebuie tratate. Astfel, cantitatea totală de muncă manuală este redusă. Este timpul să lucrați cu leucograme anormale.

Software-ul permite laboratoarelor să stabilească reguli pentru auto-recunoașterea și detectarea probelor suspecte pe baza localizării eșantionului sau a grupului intervievat. De exemplu, dacă un laborator procesează un număr mare de specimene de pacienți cu cancer, sistemul poate fi reglat pentru a examina automat sânge pe un analizor hematologic al celulelor patologice.

Este importantă nu numai confirmarea automată a rezultatelor normale, ci și reducerea numărului de rezultate pozitive false. Analiza manuală este cea mai dificilă din punct de vedere tehnic. Acesta este cel mai consumator de timp proces. Este necesar să se scurteze timpul pe care tehnicianul de laborator îl conduce cu un microscop, limitându-se numai la cazuri anormale.

Producătorii de echipamente oferă sisteme de automatizare de înaltă performanță pentru laboratoarele mari, care ajută la reducerea numărului de personal. În acest caz, tehnicianul de laborator plasează probele într-o linie automată. Apoi, sistemul trimite tuburile de testare la analizor și apoi pentru teste suplimentare sau la un "depozit" cu o temperatură controlată, unde probele pot fi luate rapid pentru teste suplimentare. Modulele automate de aplicare și colorare a cernelei reduc, de asemenea, timpul personalului. De exemplu, analizorul de hematologie Mindray CAL 8000 utilizează modulul de scutire SC-120, capabil să manipuleze probe cu un volum de 40 μl când se încarcă 180 de sticle de diapozitive. Toate paharele sunt încălzite înainte și după colorare. Acest lucru optimizează calitatea și reduce riscul de infectare a personalului.

Gradul de automatizare în laboratoarele de hematologie va crește, iar numărul de personal va scădea. Există o nevoie în sisteme complexe, în care puteți plasa probe pentru a trece la un alt loc de muncă și du-te înapoi pentru a revizui probe numai într-adevăr anormale.

Cele mai multe sisteme de automatizare sunt personalizate la nevoile fiecărui laborator, iar în unele cazuri sunt disponibile configurații standardizate. Unele laboratoare folosesc software-ul propriu cu sistemul lor de informare și algoritmi pentru selectarea probelor anormale. Dar automatizarea ar trebui evitată de dragul automatizării. Investițiile mari într-un proiect robotic al unui laborator modern, scump de înaltă tehnologie automată sunt în zadar din cauza unei erori elementare - un test de sânge repetat pentru fiecare probă cu un rezultat anormal.

Numărătoarea automată

Cele mai multe analizoare automate de măsură de hematologie sau calcula următorii parametri: hemoglobina, hematocritul, numărul și valoarea medie a volumului corpuscular, valoarea medie a concentrației hemoglobinei hemoglobină srednekletochnuyu, numărul și volumul mediu de trombocite si formula de leucocite.

Hemoglobina este măsurată direct din sânge integral utilizând o metodă bazată pe tsianometragemoglobina educației.

Când se testează pe un analizor hematologic, numărarea eritrocitelor, a leucocitelor și a trombocitelor poate fi efectuată în mai multe moduri. Mulți metri folosesc metoda impedanței electrice. Se bazează pe o schimbare a conductivității atunci când celulele trec prin găuri mici. Dimensiunile acestora din urmă diferă pentru eritrocite, leucocite și plachete. Schimbarea conductivității conduce la un impuls electric, care poate fi detectat și înregistrat. Această metodă vă permite de asemenea să măsurați volumul celulei. Determinarea formulei de leucocite necesită liza celulelor roșii din sânge. Apoi, diferite populații de leucocite sunt identificate prin citometrie în flux.

Hematologie Analyzer „Mindray BC-6800“, de exemplu, după expunerea probelor reactivilor le examinează în baza împrăștierea luminii laser și datele de fluorescență. Pentru a identifica mai bine și diferențierea populațiilor de celule sanguine, în special pentru a identifica anomalii nu detectate prin alte metode, construite 3D-chart. în plus față de standardul analizor hematologie teste BC-6800 furnizează date despre granulocite imature (inclusiv promielocite, mielocite și metamielocite), populații de celule fluorescente (cum ar fi explozii și limfocite atipice), reticulocite imature și celule roșii din sânge infectat.

Analizorul de hematologie celule sanguine MEK-9100K compania Nihon Kohden înainte de a trece prin deschiderea de calcul impedanță precisă perfect aliniată cu circularea de hidrodinamice focalizare. În plus, această metodă elimină riscul de a dubla contabilizare a celulelor, care îmbunătățește semnificativ acuratețea cercetării.

Tehnologia laser optică Celltac G DynaScatter vă permite să obțineți o formulă de leucocite într-o stare aproape naturală. Analizorul hematologic MEK-9100K utilizează un detector cu 3-unghiuri de împrăștiere. La un unghi, este posibil să se determine numărul de leucocite, sub altul să se obțină informații despre structura celulei și despre complexitatea particulelor de nucleochromatină și despre datele laterale privind granularitatea și globularitatea internă. Informațiile grafice tridimensionale sunt calculate utilizând algoritmul exclusiv Nihon Kohden.

Flow cytometry

Se efectuează pentru probe de sânge, orice lichid biologic, aspirat de măduvă osoasă dispersat, țesut distrus. Citometria în flux este o metodă care permite să se caracterizeze celulele după mărime, formă, compoziție biochimică sau antigenică.

Principiul acestui studiu este următorul. Celulele se deplasează la rândul lor printr-o cuvă, unde sunt expuse unui fascicul de lumină intensă. Elementele formale de sânge împrăștie lumină în toate direcțiile. Spațierea directă care rezultă din difracție este corelată cu volumul celular. Imprastierea laterala (in unghi drept) este rezultatul refractiei si caracterizeaza aproximativ granularitatea sa interna. Datele de dispersie directe și laterale ne permit să identificăm, de exemplu, populațiile de neutrofile și limfocite care diferă în mărime și granularitate.

Fluorescența este, de asemenea, utilizată pentru a detecta diferite populații în citometria de flux. Anticorpii monoclonali utilizați pentru a identifica antigene de suprafață citoplasmatice și celulare sunt cel mai adesea etichetați cu compuși fluorescenți. De exemplu, fluoresceina sau R-fitoeritrinul au spectre de emisie diferite, ceea ce face posibilă identificarea elementelor în formă de culoarea strălucirii. Suspensia celulară este incubată cu doi anticorpi monoclonali, fiecare etichetat cu un fluorocrom diferit. Deoarece celulele sanguine cu anticorpi legați trec prin cuvetă, radiația laser de 488 nm excită compușii fluorescenți, determinând emisia lor la anumite lungimi de undă. Sistemul de lentile și filtre detectează lumina și îl convertește într-un semnal electric care poate fi analizat de un computer. Diferitele elemente ale sângelui se caracterizează prin împrăștiere laterală și directă diferită și intensitatea luminii emise la anumite lungimi de undă. Datele, compuse din mii de evenimente, sunt colectate, analizate și reduse la o histogramă. Citometria de flux este utilizată pentru diagnosticarea leucemiei și a limfoamelor. Utilizarea diferitelor markeri de anticorpi permite identificarea precisă a celulelor.

In analizor hematologie Sysmex pentru studiul de hemoglobină utilizat laurii sulfat de sodiu. Aceasta este o metodă non-cianură cu un timp de reacție foarte scurt. Hemoglobina este determinată într-un canal separat, care minimizează interferența din cauza concentrațiilor mari de leucocite.

reactivii

La selectarea unui instrument pentru testele de sânge ar trebui să fie luate în considerare ca reactivii necesari pentru analizor hematologie, precum și cerințele lor de securitate și costurile. Pot fi achiziționate de la orice furnizor sau numai de la producător? De exemplu, Erba 3 măsuri élite parametri 20 cu numai trei curate și nu conțin reactivi de cianură. In modelele Beckman Coulter DxH DxH 800 și 600 sunt utilizate numai reactivi 5, în toate cazurile, inclusiv numărarea nucleate celule roșii sanguine și reticulocite. ABX Pentra 60 este un analizor de hematologie, care implică 4 reactivi și 1 diluant.

Problema frecvenței înlocuirii reactivilor este, de asemenea, importantă. De exemplu, Siemens ADVIA 120 are un stoc de substanțe chimice pentru cercetare și spălare analitică, ceea ce este suficient pentru a efectua 1850 de teste.

Optimizarea analizorului automatizat

Potrivit experților, prea multă atenție este acordată îmbunătățirii instrumentelor de laborator și nu este suficientă - pentru a optimiza utilizarea tehnologiilor automate și manuale. O parte a problemei este că angajații laboratoarelor de hematologie sunt instruiți în patologia anatomică, nu în medicina de laborator.

Mulți specialiști efectuează funcțiile de verificare, nu de interpretare. Laboratorul trebuie să aibă două funcții: să fie responsabil de rezultatele analizei și să le interpreteze. Următorul pas va fi practica medicamente bazate pe dovezi. Dacă după 10 000 de teste nu există dovezi că nu au putut fi verificate automat cu exact aceleași rezultate, atunci acest lucru nu ar trebui făcut. În același timp, dacă 10.000 de analize au dat noi informații medicale, acestea ar trebui revizuite ținând cont de noile cunoștințe. În timp ce dovezile sunt la nivelul inițial.

Instruirea personalului

O altă problemă este de a ajuta tehnicienii de laborator să nu studieze numai instrucțiunile pentru analizorul hematologic, ci și să înțeleagă informațiile obținute cu acesta. Majoritatea profesioniștilor nu au această cunoaștere a tehnologiei. În plus, înțelegerea reprezentării grafice a datelor este limitată. Este necesar să se sublinieze corelația acesteia cu concluziile morfologice, astfel încât să se extragă mai multe informații. Chiar și un test de sânge general devine prea complicat, generând o cantitate imensă de date. Toate aceste informații trebuie integrate. Este necesar să se cântărească avantajele unui număr mai mare de date în comparație cu complexitatea suplimentară pe care o introduce. Acest lucru nu înseamnă că laboratoarele nu ar trebui să realizeze realizări de înaltă tehnologie. Este necesar să le combinăm cu îmbunătățirea practicii medicale.