Hematologiska blodanalysatorer är arbetshästar i kliniska laboratorier. Dessa högpresterande instrument ger tillförlitliga RBC-, trombocyt- och 5-komponents WBC-antal som identifierar lymfocyter, monocyter, neutrofiler, eosinofiler och basofiler. Antalet nukleära erytrocyter och omogna granulocyter är de 6:e och 7:e indikatorerna. Även om elektrisk impedans fortfarande är grundläggande för bestämning av total cellantal och storlek, har flödescytometritekniker visat sig vara värdefulla vid leukocytdifferentiering och vid undersökning av blod på en hematologisk patologianalysator.
Analysatorns utveckling
De första automatiserade blodkvantifierarna som introducerades på 1950-talet var baserade på Coulters princip om elektrisk impedans, därceller, som passerade genom ett litet hål, bröt den elektriska kretsen. Dessa var "förhistoriska" analysatorer som bara räknade och beräknade medelvolymen av erytrocyter, medelhemoglobin och dess medeldensitet. Alla som någonsin har räknat celler vet att detta är en mycket monoton process, och två laboratorieassistenter kommer aldrig att ge samma resultat. Således eliminerade enheten denna variation.
På 1970-talet kom automatiserade analysatorer in på marknaden, som kunde bestämma 7 blodparametrar och 3 komponenter i leukocytformeln (lymfocyter, monocyter och granulocyter). För första gången automatiserades manuell leukogramräkning. Redan på 1980-talet kunde ett verktyg beräkna 10 parametrar. På 1990-talet sågs ytterligare förbättringar av leukocytskillnader med flödesmetoder baserade på elektrisk impedans eller ljusspridningsegenskaper.
Tillverkare av hematologianalysatorer försöker ofta separera sina instrument från konkurrenternas produkter genom att fokusera på ett speciellt paket med tekniker för differentiering av vita blodkroppar eller trombocyträkning. Experter inom laboratoriediagnostik hävdar dock att de flesta modeller är svåra att särskilja, eftersom de alla använder liknande metoder. De lägger bara till ytterligare funktioner för att få dem att se annorlunda ut. Till exempel kan en automatiserad hematologianalysator bestämma leukocytskillnader genom att placera ett fluorescerande färgämne i kärnan.celler och mätningar av glödljusstyrka. Den andra kan ändra permeabiliteten och registrera färgämnesupptagningshastigheten. Den tredje kan mäta aktiviteten av enzymet i en cell placerad i ett specifikt substrat. Det finns också en volymetrisk lednings- och spridningsmetod som analyserar blod i dess "nästan naturliga" tillstånd.
Ny teknik går mot genomströmningsmetoder, där celler undersöks i sin tur av ett optiskt system som kan mäta många parametrar som aldrig tidigare uppmätts. Problemet är att varje tillverkare vill skapa sin egen metod för att behålla sin identitet. Därför utmärker de sig ofta på ett område och ligger efter på ett annat.
Current State
Enligt experter är alla hematologianalysatorer på marknaden i allmänhet tillförlitliga. Skillnaderna mellan dem är små och relaterar till ytterligare funktioner som vissa kanske gillar, men vissa kanske inte. Beslutet att köpa ett instrument beror dock vanligtvis på dess pris. Även om kostnad inte var ett problem tidigare, håller hematologi idag på att bli en mycket konkurrensutsatt marknad och ibland påverkar prissättningen (istället för bästa tillgängliga teknik) analysatorköpet.
De senaste högpresterande modellerna kan användas som ett fristående verktyg eller som en del av ett automatiserat multiverktygssystem. Helautomatiskt laboratorium inkluderar hematologi-, kemi- och immunkemianalysatorer med automatiserade ingångar, utgångar och kylninginställningar.
Laboratorieinstrument är beroende av blodet som testas. Dess olika typer kräver speciella moduler. Den hematologiska analysatorn i veterinärmedicin är konfigurerad att arbeta med enhetliga element av olika djurarter. Till exempel kan Idexxs ProCyte Dx testa blodprover från hundar, katter, hästar, tjurar, illrar, kaniner, gerbiler, grisar, marsvin och minigrisar.
Att tillämpa flödesprinciper
Analysatorerna är jämförbara inom vissa områden, nämligen vid bestämning av nivån av leukocyter och erytrocyter, hemoglobin och blodplättar. Dessa är vanliga, typiska indikatorer, i stort sett desamma. Men är hematologianalysatorer exakt samma? Självklart inte. Vissa modeller är baserade på impedansprinciper, vissa använder laserljusspridning och andra använder fluorescensflödescytometri. I det senare fallet används fluorescerande färgämnen som färgar in cellernas unika egenskaper så att de kan separeras. Således blir det möjligt att lägga till ytterligare parametrar till leukocyt- och erytrocytformler, inklusive att räkna antalet kärnförsedda erytrocyter och omogna granulocyter. En ny indikator är nivån av hemoglobin i retikulocyter, som används för att övervaka erytropoes och den omogna fraktionen av blodplättar.
Framstegen inom tekniken börjar sakta ner när hela hematologiplattformar dyker upp. Fortfarande finns det fortfarandemånga förbättringar. Nästan standard nu är ett fullständigt blodvärde med ett antal kärnförsedda erytrocyter. Dessutom har noggrannheten i antalet trombocyter ökat.
En annan standardfunktion hos högnivåanalysatorer är att bestämma antalet celler i biologiska vätskor. Att räkna antalet leukocyter och erytrocyter är en mödosam procedur. Den utförs vanligtvis manuellt på en hemocytometer, är tidskrävande och kräver kunnig personal.
Nästa viktiga steg i hematologi är bestämning av leukocytformeln. Om tidigare analysatorer bara kunde markera blastceller, omogna granulocyter och atypiska lymfocyter, finns det nu ett behov av att räkna dem. Många analytiker nämner dem i form av en forskningsindikator. Men de flesta stora företag arbetar med det.
Moderne analysatorer ger bra kvantitativ men inte kvalitativ information. De är bra för att räkna partiklar och kan kategorisera dem som röda blodkroppar, blodplättar, vita blodkroppar. De är dock mindre tillförlitliga i kvalitativa uppskattningar. Till exempel kan analysatorn bestämma att det är en granulocyt, men den kommer inte att vara lika noggrann för att bestämma dess mognadsstadium. Nästa generations labbinstrument borde kunna mäta detta bättre.
Idag har alla tillverkare fulländat Coulter-impedansprincipteknologin och justerat sin programvara till den punkt där de kan extrahera så mycket data som möjligt. I framtiden, nyttteknologier som använder cellens funktionalitet, såväl som syntesen av dess ytprotein, vilket indikerar dess funktioner och utvecklingsstadium.
Cytometry kantlinje
Vissa analysatorer använder flödescytometriska metoder, särskilt CD4- och CD8-antigenmarkörer. Sysmex hematologianalysatorer kommer närmast denna teknik. I slutändan borde det inte vara någon skillnad mellan de två, men det kräver att någon ser fördelen.
Ett tecken på möjlig integration är att det som ansågs vara standardtester, som har gått över till flödescytometri, gör comeback inom hematologin. Det skulle till exempel inte vara förvånande om analysatorer kunde utföra fostrets RBC-räkningar och ersätta den manuella tekniken i Kleinhauer-Bethke-testet. Testet kan göras genom flödescytometri, men dess återgång till hematologilaboratoriet kommer att ge det bredare acceptans. Det är troligt att i det långa loppet kommer denna fruktansvärda analys i termer av noggrannhet att vara mer i linje med vad som bör förväntas av diagnostik under 2000-talet.
Gränsen mellan hematologiska analysatorer och flödescytometrar kommer sannolikt att förändras under överskådlig framtid när tekniken eller metoderna utvecklas. Ett exempel är retikulocytantalet. Den utfördes först för hand, sedan på en flödescytometer, varefter den blev ett hematologiverktyg när tekniken automatiserades.
Prospects for Integration
Enligt experter, några enklacytometriska tester kan anpassas för hematologianalysatorn. Ett uppenbart exempel är detektion av regelbundna undergrupper av T-celler, direkt kronisk eller akut leukemi, där alla celler är homogena med en mycket tydlig fenotypisk profil. I blodanalysatorer är det möjligt att exakt bestämma spridningsegenskaperna. Fall av blandade eller verkligt små populationer med ovanliga eller mer avvikande fenotypiska profiler kan vara mer komplexa.
Men vissa tvivlar på att hematologiska blodanalysatorer kommer att bli flödescytometrar. Standardtestet kostar mycket mindre och bör förbli enkelt. Om en avvikelse från normen bestäms som ett resultat av dess beteende, är det nödvändigt att genomgå andra tester, men kliniken eller läkarmottagningen bör inte göra detta. Om komplexa tester körs separat kommer de inte att öka kostnaderna för normala. Experter är skeptiska till att screening för komplex akut leukemi eller de stora panelerna som används i flödescytometri snabbt kommer att återvända till hematologilabbet.
Flödescytometri är dyrt, men det finns sätt att minska kostnaderna genom att kombinera reagenser på olika sätt. En annan faktor som bromsar integreringen av testet i hematologianalysatorn är förlusten av intäkter. Människor vill inte förlora den här verksamheten eftersom deras vinster redan har minskat.
Flödesanalysresultatens tillförlitlighet och reproducerbarhet är också viktigt att överväga. Metoder baserade påimpedans, är arbetshästar i stora laboratorier. De måste vara pålitliga och snabba. Och du måste se till att de är kostnadseffektiva. Deras styrka ligger i resultatens noggrannhet och reproducerbarhet. Och eftersom nya tillämpningar inom cellulär cytometri dyker upp behöver de fortfarande bevisas och implementeras. In-line-teknik kräver god kvalitetskontroll och standardisering av instrument och reagens. Utan detta är fel möjliga. Dessutom är det nödvändigt att ha utbildad personal som vet vad de gör och arbetar med.
Enligt experter kommer det att finnas nya indikatorer som kommer att förändra laboratoriehematologin. De instrument som kan mäta fluorescens har ett mycket bättre läge eftersom de har en högre grad av känslighet och selektivitet.
Programvara, regler och automation
Medan visionärerna blickar mot framtiden, tvingas tillverkare idag att slåss med konkurrenter. Förutom att lyfta fram skillnader i teknik, differentierar företag sina produkter med mjukvara som hanterar data och ger automatisk validering av normala celler baserat på en uppsättning regler som fastställs i labbet, vilket kraftigt påskyndar valideringen och ger personalen mer tid att fokusera på onormala fall..
På analysatornivå är det svårt att särskilja fördelarna med olika produkter. Till viss del kan produkten sticka ut på marknaden genom att ha mjukvara som spelar en nyckelroll för att få fram resultaten av analysen. Först och främst går diagnostikföretag tillmarknadsföra programvara för att skydda sin verksamhet, men sedan inser de att informationshanteringssystem är avgörande för deras överlevnad.
Med varje generation av analysatorer förbättras programvaran avsevärt. Ny datorkraft ger mycket bättre selektivitet i den manuella beräkningen av leukocytformeln. Möjligheten att minska mängden arbete med ett mikroskop är mycket viktig. Om det finns ett exakt instrument, räcker det bara att undersöka patologiska celler på en hematologisk analysator, vilket ökar effektiviteten i specialisternas arbete. Och moderna enheter låter dig uppnå detta. Detta är precis vad labbet behöver: användarvänlighet, effektivitet och minskat mikroskoparbete.
Det är oroande att vissa kliniska laboratorieläkare fokuserar sina ansträngningar på att förbättra tekniken snarare än att optimera den för att fatta sunda medicinska beslut. Du kan köpa det mest bisarra labbinstrumentet i världen, men om du hela tiden dubbelkollar resultaten, eliminerar detta teknologens möjligheter. Avvikelser är inte fel, och laboratorier som automatiskt validerar endast resultatet "Inga onormala celler hittades" från hematologianalysatorn agerar ologiskt.
Varje laboratorium bör definiera kriterier för vilka tester som ska granskas och vilka som ska bearbetas manuellt. Således minskar den totala mängden icke-automatiserat arbete. Det finns en tid att arbeta med onormalaleukogram.
Mjukvaran tillåter laboratorier att sätta regler för automatisk validering och identifiering av misstänkta prover baserat på var provet eller studiegruppen befinner sig. Till exempel, om labbet behandlar ett stort antal cancerprover, kan systemet konfigureras för att automatiskt analysera blod på en hematologisk patologianalysator.
Det är viktigt att inte bara automatiskt bekräfta normala resultat, utan också att minska antalet falska positiva resultat. Manuell analys är det tekniskt svåraste. Detta är den mest arbetsintensiva processen. Det är nödvändigt att minska den tid som laboratorieassistenten tillbringar med mikroskopet, vilket begränsar den till endast onormala fall.
Utrustningstillverkare erbjuder högpresterande automationssystem för stora laboratorier för att hjälpa till att hantera personalbrist. I detta fall placerar laboratorieassistenten proverna i en automatisk linje. Systemet skickar sedan rören till analysatorn och vidare för ytterligare testning eller till ett temperaturkontrollerat "lager" där prover snabbt kan tas för ytterligare testning. Automatisk applicering av fläckar och färgningsmoduler minskar också personalens tid. Till exempel använder Mindray CAL 8000 hematologianalysatorn SC-120 svabbbearbetningsmodul, som kan hantera 40 µl prover med en belastning på 180 objektglas. Alla glas värms upp före och efter färgning. Detta optimerar kvaliteten och minskar risken för personalsmitta.
Grad av automatisering ihematologiska laboratorier kommer att öka, och antalet anställda kommer att minska. Det finns ett behov av komplexa system där man kan lägga prover, byta jobb och bara komma tillbaka för att granska verkligt onormala prover.
De flesta automationssystem kan anpassas till varje labb, med standardiserade konfigurationer tillgängliga i vissa fall. Vissa laboratorier använder sin egen programvara med sitt eget informationssystem och onormala samplingsalgoritmer. Men du bör undvika automatisering för automatiseringens skull. Stora investeringar i robotprojektet i ett modernt dyrt högteknologiskt automatiskt laboratorium är förgäves på grund av det elementära misstaget att upprepa blodprovet för varje prov med ett onorm alt resultat.
Automatisk räkning
De flesta automatiska hematologianalysatorer mäter eller beräknar följande parametrar: hemoglobin, hematokrit, antal röda blodkroppar och medelvolym, medelhemoglobin, genomsnittlig cellhemoglobinkoncentration, antal blodplättar och medelvolym, och antal leukocyter.
Hemoglobin mäts direkt från ett helblodsprov med en hemoglobincyanometermetod.
När man undersöker en hematologianalysator, kan räkningen av röda blodkroppar, vita blodkroppar och blodplättar göras på flera sätt. Många mätare använder den elektriska impedansmetoden. hanär baserad på förändringen i konduktivitet när celler passerar genom små hål. Storleken på de senare skiljer sig för erytrocyter, leukocyter och blodplättar. Förändringen i konduktivitet resulterar i en elektrisk impuls som kan detekteras och registreras. Denna metod låter dig också mäta cellens volym. Bestämning av leukocytformeln kräver lysering av erytrocyter. De olika leukocytpopulationerna identifieras sedan med flödescytometri.
Den Mindray VS-6800 hematologiska analysatorn, till exempel, efter exponering för proverna med reagens, undersöker dem baserat på laserljusspridning och fluorescensdata. För att bättre identifiera och differentiera blodcellspopulationer, särskilt för att upptäcka avvikelser som inte upptäckts med andra metoder, byggs ett 3D-diagram. BC-6800 Hematology Analyzer tillhandahåller data om omogna granulocyter (inklusive promyelocyter, myelocyter och metamyelocyter), fluorescerande cellpopulationer (som blaster och atypiska lymfocyter), omogna retikulocyter och infekterade erytrocyter förutom standardtester
I Nihon Kohdens MEK-9100K hematologianalysator är blodcellerna perfekt inriktade av ett hydrodynamiskt fokuserat flöde innan de passerar genom porten för högprecisionsimpedansräkning. Dessutom eliminerar denna metod helt risken för omräkning av celler, vilket avsevärt förbättrar studiernas noggrannhet.
Celltac G DynaScatter laseroptisk teknologi gör att du kan få en leukocytformel i ett nästan naturligt tillstånd. PÅMEK-9100K hematologianalysator använder en 3-vinklar spridningsdetektor. Från en vinkel kan du bestämma antalet leukocyter, från en annan kan du få information om cellens struktur och komplexiteten hos nukleokromatinpartiklar, och från sidan - data om intern granularitet och globularitet. Grafisk 3D-information beräknas med Nihon Kohdens exklusiva algoritm.
Flödescytometri
Utfördes för blodprover, eventuell biologisk vätska, dispergerad benmärgsaspirat, förstörd vävnad. Flödescytometri är en metod som karaktäriserar celler efter storlek, form, biokemisk eller antigen sammansättning.
Principen för denna studie är följande. Cellerna rör sig i sin tur genom kyvetten, där de utsätts för en stråle av intensivt ljus. Blodkropparna sprider ljus åt alla håll. Spridning framåt till följd av diffraktion korrelerar med cellvolym. Lateral spridning (i räta vinklar) är resultatet av brytning och karakteriserar ungefär dess inre granularitet. Framåt- och sidospridningsdata kan till exempel identifiera populationer av neutrofiler och lymfocyter som skiljer sig åt i storlek och granularitet.
Fluorescens används också för att detektera olika populationer i flödescytometri. Monoklonala antikroppar som används för att identifiera cytoplasmatiska antigener och cellyteantigener är oftast märkta med fluorescerande föreningar. Till exempel fluoresceineller R-fykoerytrin har olika emissionsspektra, vilket gör det möjligt att identifiera de bildade elementen genom glödens färg. Cellsuspensionen inkuberas med två monoklonala antikroppar, var och en märkt med en annan fluorokrom. När blodkroppar med bundna antikroppar passerar genom kyvetten exciterar 488 nm-lasern de fluorescerande föreningarna, vilket får dem att lysa vid specifika våglängder. Lins- och filtersystemet känner av ljus och omvandlar det till en elektrisk signal som kan analyseras av en dator. Olika element i blodet kännetecknas av olika sido- och framåtspridning och intensiteten av det emitterade ljuset vid vissa våglängder. Data som består av tusentals händelser samlas in, analyseras och sammanfattas i ett histogram. Flödescytometri används vid diagnos av leukemier och lymfom. Användningen av olika antikroppsmarkörer möjliggör exakt cellidentifiering.
Sysmex hematologianalysator använder natriumlaurylsulfat för att testa hemoglobin. Det är en icke-cyanidmetod med mycket kort reaktionstid. Hemoglobin bestäms i en separat kanal, vilket minimerar interferens från höga koncentrationer av leukocyter.
Reagens
När du väljer ett blodprovsinstrument, överväg hur många reagenser som krävs för en hematologianalysator, samt deras kostnads- och säkerhetskrav. Kan de köpas från vilken leverantör som helst eller endast från tillverkaren? Till exempel mäter Erba ELite 3 20 parametrar med bara tre miljövänliga och gratiscyanidereagens. Beckman Coulter DxH 800 och DxH 600-modellerna använder endast 5 reagenser för alla applikationer, inklusive kärnförsedda erytrocyter och retikulocytantal. ABX Pentra 60 är en hematologianalysator med 4 reagenser och 1 spädningsmedel.
Frekvensen av reagensbyten är också viktig. Till exempel har Siemens ADVIA 120 ett lager av analys- och tvättkemikalier för 1 850 tester.
Automatisk analysatoroptimering
Enligt experternas åsikt ägnas för mycket uppmärksamhet åt förbättringen av laboratorieinstrument och inte tillräckligt - för att optimera användningen av automatiserad och manuell teknik. En del av problemet är att hematologilaboratorier är utbildade i anatomisk patologi snarare än laboratoriemedicin.
Många specialister utför funktionerna verifiering, inte tolkning. Laboratoriet bör ha 2 funktioner: att ansvara för analysresultaten och att tolka dem. Nästa steg blir att utöva evidensbaserad medicin. Om det, efter att ha körts 10 000 tester, inte finns några bevis för att de inte skulle kunna verifieras automatiskt med exakt samma resultat, bör detta inte göras. Samtidigt, om 10 000 analyser gav ny medicinsk information, så borde de revideras mot bakgrund av ny kunskap. Än så länge är evidensbaserad praxis på den inledande nivån.
Personalutbildning
Ett annat problem är att hjälpa laboratorieassistenter att inte bara studera instruktionerna för hematologianalysatorn,men också att förstå informationen som erhållits med dess hjälp. De flesta specialister har inte sådan kunskap om teknik. Dessutom är förståelsen för den grafiska representationen av data begränsad. Dess korrelation med morfologiska fynd måste betonas så att mer information kan extraheras. Även ett fullständigt blodvärde blir för komplext och genererar en enorm mängd data. All denna information måste integreras. Fördelarna med mer data måste vägas mot den ökade komplexiteten det medför. Detta betyder inte att laboratorier inte ska acceptera högteknologiska framsteg. Det är nödvändigt att kombinera dem med förbättring av medicinsk praxis.
