Načelo hematološkog analizatora

Hematološki analizatori krvi rade konji kliničkih laboratorija. Ovi alati visokih performansi pružaju pouzdano brojanje eritrocita, trombocita i 5-komponenti formulama leukocita koji identificiraju limfocite, monocite, neutrofile, eozinofile i bazofile. Broj nuklearnih eritrocita i nezrelih granulocita je 6. i 7. indeks. Iako je električna impedancija još uvijek glavna za određivanje ukupnog broja i veličine stanica, metode protočne citometrije pokazale su svoju vrijednost u razlikovanju leukocita i ispitivanju krvi na hematološkom analizatoru patoloških stanica.

Evolucija analizatora

Prvi automatizirani uređaji za kvantitativno proučavanje krvi, koji se pojavljuju u 1950-ima, djelovali su na osnovi Coulterovog principa električne impedancije, u kojem su stanice, kroz malu rupu, razbile električni krug. Bili su "prapovijesni" analizatori, koji su samo računali i izračunali prosječni volumen crvenih krvnih stanica, srednji hemoglobin i njegovu prosječnu gustoću. Svatko tko je ubrojao stanice zna da je to vrlo monoton proces, a dva laboratorija tehničara nikada neće dati isti rezultat. Stoga je uređaj dopustio ukloniti tu varijabilnost.

Sedamdesetih godina prošlog stoljeća dolazili su na tržište automatizirani analizatori, sposobni otkriti 7 krvnih slika i 3 komponente leukocitne formule (limfociti, monociti i granulociti). Prvi put je automatizirano ručno prebrojavanje leukograma. U 1980-ima, jedan alat mogao je već izračunati 10 parametara. 1990-ih je dovelo do daljnjih poboljšanja u leukocitnim razlikama pomoću metoda protoka utemeljene na svojstvima električne impedancije ili raspršenja svjetlosti.

Proizvođači hematološki analizatori često imaju tendenciju odvojiti svoje uređaje od konkurentskih proizvoda, s naglaskom na određeni paket tehnologija koje se koriste razlikovanje bijelih krvnih stanica ili trombocita. Međutim, stručnjaci za laboratorijske dijagnostike kažu da je većina modela teško razlikovati jer svi koriste slične metode. Jednostavno dodajte dodatne značajke kako bi izgledale drugačije. Na primjer, automatska hematološkog analizatora može odrediti leukocita razlike od sobnoj fluorescentnom bojom u jezgri stanica i mjerenje osvjetljenja. Drugi može promijeniti propusnost i zabilježiti brzinu apsorpcije boje. Treći je sposoban mjeriti aktivnost enzima u stanici smještenoj u određenom supstratu. Postoji i metoda volumetrijske provodljivosti i raspršivanja, koja analizira krv u svojem "bliskom prirodnom" stanju.

Razvijene su nove tehnologije u smjeru metoda protoka, kada su stanice naizmjenično podvrgnute istrazi pomoću optičkog sustava koji može mjeriti skup parametara koji prije nisu bili izmjereni. Problem je u tome što svaki proizvođač želi stvoriti vlastitu metodu kako bi sačuvao svoj identitet. Stoga često uspiju na jednom području i zaostaju u drugom.

Trenutačno stanje

Prema stručnjacima, svi hematološki analizatori na tržištu su, u pravilu, pouzdani. Razlike između njih su beznačajne i odnose se na dodatne mogućnosti koje bi netko mogao voljeti, ali neke ne. Međutim, odluka o kupnji instrumenta obično ovisi o cijeni. Ako je prije cijena nije problem, ali danas hematološki postaje vrlo konkurentan na tržištu, a cijena je ponekad (ali ne i najbolja raspoloživa tehnologija) utječu na kupnju analizator.

Najnoviji modeli visokih performansi mogu raditi ili kao zaseban alat ili kao dio automatskog sustava s nekoliko uređaja. Potpuno automatizirani laboratorij obuhvaća hematološke, kemijske i imunokemijske analizatore s automatiziranim ulazima, izlazima i sustavima za hlađenje.

Laboratorijski instrumenti ovise o testiranoj krvi. Za svoje različite tipove potrebni su posebni moduli. Hematološki analizator u veterinarskoj medicini usklađen je s oblikovanim elementima različitih životinjskih vrsta. Primjerice, Idexx ProCyte Dx može istražiti uzorke krvi iz pasa, mačaka, konja, bikova, kosti, kunića, gerbila, svinja, zamoraca i patuljastih svinja.

Primjena principa toka

Analizatori su usporedivi u određenim područjima, naime u određivanju razine leukocita i eritrocita, hemoglobina i trombocita. To su tipični tipični pokazatelji, uglavnom identični. Ali su hematološki analizatori potpuno identični? Naravno da ne. Neki modeli temelje se na načelima impedancije, neki koriste lasersku rasvjetu, dok drugi koriste fluorescentnu protočnu citometrija. U potonjem slučaju, fluorescentne boje koriste se u boji jedinstvene karakteristike stanica tako da se mogu odvojiti. Tako postaje moguće dodati dodatne parametre za leukocitne i eritrocite formule, uključujući brojanje nuklearnih eritrocita i nezrelih granulocita. Novi indikator je razina hemoglobina u retikulocitima, koja se koristi za praćenje eritropoeze i nezrelog frakcija trombocita.

Napredak u tehnologiji počinje usporavati kada se pojavljuju cijele hematološke platforme. Ipak, još uvijek postoje mnoga poboljšanja. Gotovo standardni sada je opći test krvi s brojanjem nucleated crvenih krvnih stanica. Osim toga, povećana je točnost broja trombocita.

Druga standardna funkcija visokih analizatora je odrediti broj stanica u biološkim tekućinama. Brojanje leukocita i eritrocita je naporan postupak. Obično se to radi ručno na hemocitometru, traje puno vremena i zahtijeva dostupnost kvalificiranog osoblja.

Sljedeći važan korak u hematologiji je definicija leukocitne formule. Ako prije analizatori mogu samo označiti eksplozije stanice, nezreli granulociti i atipične limfocite, ali sada postoji potreba u brojanju. Mnogi ih analitičari spominju u obliku pokazatelja istraživanja. Ali većina velikih tvrtki radi na tome.

Moderni analizatori pružaju dobre kvantitativne, ali ne i kvalitetne informacije. Oni su dobri za prebrojavanje čestica i mogu ih uputiti u određenu kategoriju: eritrocite, trombocite, bijele krvne stanice. Međutim, oni su manje pouzdani u kvalitativnim procjenama. Na primjer, analizator može odrediti da je granulocit, ali neće biti točan u određivanju stupnja njegovog sazrijevanja. Sljedeća generacija laboratorijskih instrumenata trebala bi bolje procijeniti ovaj pokazatelj.

Danas su svi proizvođači usavršili tehnologiju povezanu s principom impedancije Coulter i prilagodili svoj softver do točke da mogu izvući što je moguće više podataka. U budućnosti će se uvesti nove tehnologije koje će koristiti funkcionalnost ćelije, kao i sintezu njegovog površinskog proteina, što ukazuje na njegovu funkciju i fazu razvoja.

Granica s citometrijom

Neki analitičari koriste metode protočne citometrije, posebno markere CD4 i CD8 antigena. Hematološki analizatori Sysmex najbliži su pristupili ovoj tehnologiji. U konačnici, ne bi trebalo biti nikakvih razlika među njima, ali za to je neophodno da netko vidi tu prednost.

Ukazivanje na moguću integraciju je da su testovi koji se smatraju standardima preneseni na protočnu citometrija koja se vraća na hematologiju. Primjer, ne bi bilo iznenađujuće ako analizatori mogu obavljati fetusa eritrocita, zamjena za upotrebu testa tehnika Klyaynhauera-Bethke. Test se može provesti protočnom citometrijom, ali njegov povratak u laboratorij hematologije pružit će mu više priznanja. Vjerojatno, na kraju, ova užasna analiza sa stajališta točnosti bit će više u skladu s onim što bi se očekivalo od dijagnostike u 21. stoljeću.

Granica između hematoloških analizatora i protočnih citometara vjerojatno će se promijeniti u doglednoj budućnosti kada se razvija tehnologija ili metodologija. Primjer je brojanje retikulocita. Prvo je proizvedeno ručno, a zatim - na protočni citometar, nakon čega je postao hematološki alat kada je tehnika automatizirana.

Izgledi za integraciju

Prema stručnjacima, neki jednostavni citometrijski testovi mogu se prilagoditi hematološkom analizatoru. Očigledan primjer je identifikacija redovitih podskupina T stanica, izravne kronične ili akutne leukemije, gdje su sve stanice homogene s vrlo jasnim fenotipskim profilom. U analizatorima krvi moguće je točno odrediti karakteristike raspršivanja. Slučajevi mješovitih ili vrlo malih populacija s neuobičajenim ili aberantnim fenotipskim profilima mogu biti složenije.

Međutim, neki sumnjaju da će hematološki analizatori krvi postati protočni citometri. Standardni test je mnogo jeftiniji i trebao bi ostati jednostavan. Ako se kao rezultat svog ponašanja utvrdi odstupanje od norme, tada je potrebno podvrgnuti drugim testovima, ali klinika ili liječnički odbor ne bi to trebali učiniti. Ako se složeni testovi izvode odvojeno, oni neće povećati trošak konvencionalnih testova. Stručnjaci izražavaju sumnju da će istraživanje složene akutne leukemije ili velikih ploča koje se koriste u protočnoj citometriji brzo vratiti u laboratorij hematologije.

Protočna citometrija je skupa, ali postoje načini za smanjenje troškova kombiniranjem različitih reagensa. Drugi faktor koji inhibira integraciju testa u hematološki analizator je gubitak prihoda. Ljudi ne žele izgubiti ovaj posao, jer je njihova dobit već odbila.

Također je važno uzeti u obzir pouzdanost i ponovljivost rezultata analize protoka. Metode temeljene na impedanciji rade konji u velikim laboratorijima. Moraju biti pouzdani i brzo. I morate osigurati da su ekonomski održivi. Njihova snaga je u točnosti i ponovljivosti rezultata. A kako se pojavljuju nove aplikacije na području stanične citometrije, one se moraju dokazati i provoditi. Tehnologija protoka zahtijeva dobru kontrolu kvalitete i standardizaciju alata i reagensa. Bez toga su moguće pogreške. Osim toga, potrebno je imati obučeno osoblje koje zna što radi i što radi.

Prema riječima stručnjaka, bit će novih pokazatelja koji će promijeniti laboratorijsku hematologiju. Ti instrumenti koji mogu mjeriti fluorescenciju su u boljoj situaciji jer imaju veći stupanj osjetljivosti i selektivnosti.

Softver, pravila i automatizacija

Dok vizionari gledaju u budućnost, proizvođači su već prisiljeni boriti se s konkurencijom. Uz isticanje razlike u tehnološkim tvrtkama razlikovati svoje proizvode uz pomoć softvera koji upravlja podacima i omogućava automatsko provjeru normalnih stanica na temelju skupa pravila utvrđenih u laboratoriju, što uvelike ubrzava ček i daje osoblje više vremena da se usredotoči na neobičnim predmetima ,

Na razini analizatora teško je razlikovati prednosti različitih proizvoda. U određenoj mjeri, dostupnost softvera koji igra ključnu ulogu u dobivanju rezultata analize, omogućuje da se proizvod ističu na tržištu. Prije svega, dijagnostičke tvrtke ulaze na tržište softvera kako bi zaštitile svoje poslovanje, no tada shvaćaju da su sustavi za upravljanje informacijama neophodni za njihov opstanak.

Svakom generacijom analizatora softver se značajno poboljšava. Nova procesorska snaga pruža mnogo bolju selektivnost za ručni proračun leukocitne formule. Mogućnost smanjenja opsega rada mikroskopom vrlo je važna. Ako postoji točan instrument, dovoljno je samo ispitati patološke stanice na hematološkom analizatoru, što povećava učinkovitost rada stručnjaka. I moderni instrumenti mogu to postići. To je upravo ono što laboratorij treba: jednostavnost korištenja, učinkovitost i smanjenje volumena istraživanja pod mikroskopom.

Od važnosti je da neki liječnici imaju kliničku i laboratorijsku dijagnostiku fokusirajući svoje napore na poboljšanje tehnologije, nego optimizaciji ih napraviti dobre medicinske odluke. Možete kupiti najviše bizarnu laboratorijski alat u svijetu, ali ako se stalno ponovno provjeriti rezultate, što eliminira mogućnost tehnologije. Anomalije nisu pogreške, i laboratoriji koji će automatski reći samo rezultat analizator krvi „abnormalne stanice pronađene su” nelogično čin.

Svaki bi laboratorij trebao odrediti kriterije za koje bi testovi trebali biti pregledani i koji bi trebali biti tretirani. Tako se smanjuje ukupna količina ručnog rada. Ima vremena za rad s abnormalnim leukogramima.

Softver omogućuje laboratorijima da utvrde pravila za automatsko prepoznavanje i otkrivanje sumnjivih uzoraka na temelju lokacije uzorka ili ispitane skupine. Na primjer, ako laboratorij obrađuje veliki broj uzoraka pacijenata oboljelih od raka, sustav se može prilagoditi za automatsko ispitivanje krvi na hematološkom analizatoru patoloških stanica.

Važno je ne samo automatsko potvrđivanje uobičajenih rezultata, već i smanjenje broja lažnih pozitivnih rezultata. Ručna analiza je tehnički najteža. Ovo je najduže vrijeme. Potrebno je skratiti vrijeme koje laboratorijski tehničar provodi mikroskopom, ograničavajući se samo na abnormalne slučajeve.

Proizvođači opreme nude sustave automatizacije visokih performansi za velike laboratorije koji pomažu u borbi s nedostatkom osoblja. U tom slučaju laboratorijski tehničar stavlja uzorke u automatsku liniju. Sustav se zatim usmjerava cijevi u analizator, a zatim daljnjih dodatnih ispitivanja ili „depo” kontroliranoj temperaturi, pri čemu uzorak se može odmah odvesti dodatnu potvrdu. Automatizirani modul za tiskanje i bojanje također smanjuju vrijeme osoblja. Na primjer, u Mindray CAL 8000 procesorska jedinica hematološkog analizatora koristi se razmazuje SC-120, sposoban za rad s uzorcima 40 jal na čizma 180 slajdova. Sve su čaše zagrijane prije i poslije bojenja. Time se optimizira kvaliteta i smanjuje rizik od infekcije osoblja.

Povećat će se stupanj automatizacije u laboratorijima hematologije, a broj će se smanjiti. Postoji potreba za složenim sustavima u kojima možete postaviti uzorke, prebaciti se na drugi posao i vratiti se samo da biste pregledali uistinu anomalne uzorke.

Većina sustava za automatizaciju prilagođena je potrebama svakog laboratorija, au nekim slučajevima dostupne su standardizirane konfiguracije. Neki laboratoriji koriste vlastiti softver sa svojim informacijskim sustavom i algoritmima za odabir abnormalnih uzoraka. Ali automatizacija se treba izbjegavati radi automatizacije. Velika ulaganja u robotskom dizajn modernog high-tech skupe automatizirani laboratorijski su uzalud zbog elementarnih pogrešaka - ponoviti krvne testove svaki uzorak s abnormalnim rezultat.

Automatsko brojanje

Većina automatizirani hematološki analizatora mjeru ili izračunati su sljedeći parametri: hemoglobina, hematokrita, broja i MCV, znači hemoglobin srednekletochnuyu koncentraciju hemoglobina, broj i prosječni volumen trombocita i leukocita formule.

Hemoglobin se mjeri izravno iz uzorka pune krvi pomoću metode koja se temelji na stvaranju cijanomethragemoglobina.

Kada se testira na hematološkom analizatoru, brojanje eritrocita, leukocita i trombocita može se izvesti na nekoliko načina. Mnogi brojila koriste metodu električne impedancije. Temelji se na promjeni provodljivosti kada stanice prolaze kroz male rupe. Veličine potonjih razlikuju se za eritrocite, leukocite i trombocite. Promjena provodljivosti dovodi do električnog impulsa, koji se može detektirati i snimiti. Ova metoda također vam omogućuje mjerenje glasnoće ćelije. Određivanje leukocitne formule zahtijeva lizu crvenih krvnih stanica. Zatim su različite populacije leukocita identificirane protočnom citometrijom.

Analizator krvi „Mindray BC-6800”, na primjer, nakon izlaganja uzoraka reagensa ispituje ih na temelju rasipanja laserske svjetlosti i podataka fluorescencije. Da bi se bolje identificirali i diferencijaciju krvnih stanica populacije, posebno identificiranja abnormalnosti nisu otkrivene drugim metodama, izgrađen 3D-grafikona. Osim standardnog ispitivanja hematološki analizator BC-6800 daje podatke o nezrelih (uključujući granulocite, promyelocytes mijelocita i metamyelocytes), populacija fluorescentnih stanica (kao što su eksplozije i atipičnih limfocita), nezrele retikulocita i crvenih krvnih stanica koje su zaražene.

U hematološki analizator MEK-9100K tvrtke Nihon Kohden krvnih stanica prije prolaska kroz otvor za precizno izračunavanje impedancije savršeno usklađen s preko protok hidrodinamički fokusiranje. Osim toga, ova metoda eliminira rizik od dvostrukog brojanja stanica, što uvelike poboljšava točnost istraživanja.

Laser Optički Tehnologija Celltac G DynaScatter omogućuje dobivanje leukocita za formulu u gotovo prirodno stanje. Hematološki analizator MEK-9100K koristi 3-kutni detektor raspršivanja. Jedan kut može odrediti broj leukocita drugi primati informacije o strukturi i složenosti stanica nukleohromatina čestica, a strana - podatke o unutarnjem zrnatost i globularnih. Trodimenzionalne grafičke informacije izračunavaju se korištenjem ekskluzivnog algoritma Nihona Kohdena.

Protočna citometrija

Provodi za uzorke krvi, bilo biološke tekućine, usisavati koštane srži raspršena uništen tkiva. Flow citometrija je metoda koja omogućava karakterizaciju stanica veličinom, oblikom, biokemijskim ili antigenskim pripravkom.

Načelo ove studije je kako slijedi. Stanice se potom kreću kroz cuvu, gdje su izložene snopu jakog svjetla. Formalni krvni elementi raspršuju svjetlost u svim smjerovima. Izravno raspršenje koje proizlazi iz difrakcije korelira se s volumenom stanica. Lateralno raspršenje (pod pravim kutom) rezultat je loma i otprilike karakterizira njegovu unutarnju granularnost. Izravni i lateralni raspršeni podaci omogućuju nam da identificiramo, na primjer, populacije neutrofila i limfocita koji se razlikuju po veličini i granularnosti.

Fluorescencija se također koristi za otkrivanje različitih populacija u protočnoj citometriji. Monoklonska antitijela se koriste za identifikaciju i citoplazmatske površinskih antigena, često označeni su fluorescentne spojeve. Na primjer, fluorcscin ili R-phycoerytrin imaju različite spektre emisije, omogućuje identifikaciju nastalih elemenata u boji luminiscencije. Stanična suspenzija se inkubira s dva monoklonska antitijela, od kojih je svaki obilježen različitim fluorokromom. Jer su krvne stanice s vezanih antitijela dolazi do kivete 488 nm laserskog zračenja pobuđuje fluorescentnog spoja, što uzrokuje da sjaj na određenim valnim duljinama. Sustav leće i filtra detektira svjetlost i pretvara ga u električni signal koji se može analizirati pomoću računala. Različiti elementi krvi karakterizirani su različitim bočnim i izravnim raspršivanjem i intenzitetem emitiranog svjetla pri određenim valnim duljinama. Podaci, koji se sastoje od tisuća događaja, prikupljaju se, analiziraju i svode na histogram. Flow citometrija se koristi za dijagnozu leukemije i limfoma. Upotreba raznih markera protutijela omogućava preciznu identifikaciju stanica.

U hematološkom analizatoru Sysmex, natrijev lauril sulfat se koristi za proučavanje hemoglobina. Ovo je ne-cijanidna metoda s vrlo kratkim vremenom reakcije. Hemoglobin se određuje u zasebnom kanalu, što smanjuje interferencije iz visokih koncentracija leukocita.

reagensi

Prilikom odabira alata za krvne testove treba uzeti u obzir kao potrebnih reagensa za hematološke analize, kao i njihove sigurnosne zahtjeve i troškove. Mogu li ih kupiti od bilo kojeg dobavljača ili samo od proizvođača? Primjerice, Erba ELite 3 mjeri 20 parametara sa samo tri reagensa bez okoliša i bez cijanida. U modelima Beckman Coulter DxH DxH 800 i 600 koriste se samo reagense 5 u svim slučajevima, uključujući brojanje jezgrom crvenih krvnih stanica i retikulocita. ABX Pentra 60 je hematološki analizator koji uključuje 4 reagensa i 1 razrjeđivač.

Važno je i pitanje učestalosti zamjene reagensa. Na primjer, Siemens ADVIA 120 ima zalihe kemikalija za analitička istraživanja i pranje, što je dovoljno za provedbu 1850 testova.

Optimizacija automatiziranog analizatora

Prema riječima stručnjaka, previše je pozornosti posvećeno unapređenju laboratorijskih instrumenata, a ne dovoljno - kako bi se optimizirala uporaba automatiziranih i ručnih tehnologija. Dio problema je da se zaposlenici hematoloških laboratorija obučavaju u anatomskoj patologiji, a ne u laboratorijskoj medicini.

Mnogi stručnjaci obavljaju poslove provjere, a ne tumačenja. Laboratorij treba imati dvije funkcije: biti odgovoran za rezultate analize i tumačiti ih. Sljedeći korak će biti praksa lijek na temelju dokaza. Ako nakon 10 000 testova nema dokaza da se ne mogu automatski provjeriti s točno istim rezultatima, onda to ne bi trebalo biti učinjeno. Istodobno, ako 10.000 analiza daju nove medicinske informacije, onda ih treba revidirati uzimajući u obzir novo znanje. Dok su dokazi na početnoj razini.

Osposobljavanje osoblja

Drugi je problem pomoći tehničarima laboratorija ne samo proučavati upute hematološkom analizatoru već i razumjeti informacije dobivene s njim. Većina stručnjaka nema takvo znanje o tehnologiji. Osim toga, razumijevanje grafičkog prikaza podataka ograničeno je. Potrebno je naglasiti njegovu povezanost s morfološkim zaključcima, tako da se mogu izdvojiti više informacija. Čak i opći test krvi postaje prekompliciran, stvarajući veliku količinu podataka. Sve ove informacije moraju biti integrirane. Potrebno je procijeniti prednosti većeg broja podataka u odnosu na dodatnu složenost koju uvodi. To ne znači da laboratoriji ne bi trebali uzeti high-tech dostignuća. Potrebno je kombinirati s poboljšanjem medicinske prakse.