Автоматический анализатор клинический анализ крови
Гематологические анализаторы крови широко используются для исследований крови при диагностике и мониторинге заболеваний. Большинство представленных на рынке медицинского лабораторного оборудования автоматических гематологических анализаторов позволяют проводить полный клинический анализ крови с расчетом лейкоцитарной формулы. Сложные и дорогие анализаторы могут оценивать клеточную морфологию и фиксировать клеточные популяции при диагностике редких заболеваний крови.
Принцип работы гематологических анализаторов крови
В основе устройства автоматических гематологических анализаторов лежат три технологии:
- Электрический импеданс
- Проточная цитометрия
- Флуоресцентная проточная цитометрия
Эти три метода предполагают использование химических реагентов, приводящих к лизису или изменения клеток для фиксации измеряемых параметров. Например, электрический импеданс позволяет дифференцировать эритроциты, лейкоциты и тромбоциты по объему. Добавление ядрообразующего агента, который сжимает лимфоциты больше, чем другие лейкоциты, позволяет дифференцировать объем лимфоцитов.
Электрический импеданс
Традиционным методом является метод электрического импеданса, иначе кондуктометрический или также называемый метод Коултера (Культера, Култера, Coulter) по имени его создателя. Этот метод/принцип используется практически во всех гематологических анализаторах.
Суть его состоит в том, что кровь пропускается между двумя электродами через отверстие настолько узкое, что через него может проходить только одна клетка. Импеданс или, проще говоря, проводимость среды изменяется по мере прохождения клеток через отверстие и это изменение пропорционально объему/размеру проходящих клеток. Данная зависимость и позволяет производить их дифференцированный подсчет.
Импедансный анализ позволяет выполнить клинический анализа крови с определением гранулоцитов, лимфоцитов и моноцитов, но он не позволяет различать гранулярные лейкоциты одинакового размера: эозинофилы, базофилы и нейтрофилы.
Скорость автоматического подсчета по данному методу в гематологических анализаторах составляет до 10000 клеток в секунду, и типичный анализ по импедансному методу может быть проведен менее чем за минуту.
Проточная цитометрия
Лазерная проточная цитометрия – более дорогостоящий метод по сравнению с импедансным, поскольку требует более дорогих реагентов, но он позволяет получать детальную картину морфологии клеток крови. Это лучший метод для определения лейкоцитарной пятикомпонентной формулы.
Суть метода состоит в том, что поток образца крови проходит через лазерный луч. Измеряется поглощение луча, а рассеянный свет измеряется под разными углами для определения зернистости, диаметра и внутренней сложности клетки. Это фактически те же самые морфологические характеристики клетки, которые можно определить вручную с помощью микроскопа.
Флуоресцентная проточная цитометрия
Добавление специальных флуоресцентных добавок позволяет расширить применение проточной цитометрии до возможности оценивать специфические популяции клеток. Флуоресцентные красители позволяют оценить соотношение ядро-плазма в каждой окрашенной клетке. Это используется для анализа тромбоцитов, зарождающихся эритроцитов и ретикулоцитов.
Обзор производителей гематологических анализаторов
Производители автоматических гематологических анализаторов крови объединяют в своих приборах эти три технологии с инновационным применением реагентов и методов обработки данных, создавая собственные технологии, каждая из которых имеет свои преимущества с точки зрения точности измерений, скорости их выполнения или набора параметров.
В приборах ADVIA ® фирмы Siemens используется образец пероксидазы для дифференцированного тестирования. С его помощью выполняется самотестирование прибора (внутренний QC тест).
Метод лаурилсульфата натрия, используемый в приборах фирмы Sysmex при определении гемоглобина является нецианидным методом и имеет очень короткое время реакции. Гемоглобин определяется в отдельном канале, при этом минимизируется влияние высоких концентраций лейкоцитов.
Анализатор CELL-DYN Sapphire ® от Abbott использует трехцветную флуоресценцию в сочетании с запатентованной технологией Multiangle Polarized Scatter Separation для обеспечения высочайшей точности при определении лейкоцитарной формулы за счет идентификации клеток с использованием четырех углов рассеяния света.
Что следует учитывать при покупке гематологического анализатора?
Выбор подходящего инструмента будет зависеть от того, где его предполагается использовать: возле постели пациента (прикроватный), в лаборатории для экспресс-диагностики, крупной клинической лаборатории или в исследовательском медицинском учреждении. Разумеется, нужно помнить, что оборудование, используемое в клинических целях, должно иметь соответствующие сертификаты.
Основные характеристики гематологических анализаторов
Вот те параметры, которые необходимо тщательно проанализировать перед тем, как делать выбор:
Набор параметров, заложенных в автоматический анализатор
В каждый, даже самый простой автоматический гематологический анализатор крови заложена возможность определять не один, а несколько параметров крови. Все они выдают результаты клинического анализа CBC (complete blood count) и рассчитывают трех или пятикомпонентную лейкоцитарную формулу. Однако количество этих параметров у приборов разное. Наиболее простой гематологический анализатор XP-300™ от фирмы Sysmex дает результат по 17 параметрам: WBC; RBC; HGB; HCT; MCV; MCH; MCHC; PLT; NEUT #,%; LYM #,%; MXD #,%; RDW-SD; RDW-CV; MPV.
Модель же гематологического анализатора крови Pentra DX Nexus SPS от компании Horiba позволяет определять 50 параметров крови: WBC, RBC, HGB, HCT, MCV, MCH, MCHC, RDW, PLT, MPV, *PCT, *PDW %, NEU, LYM, MON, EOS, BAS, *ALY, *LIC, *IMM, *IML, *IMG: (% and #), RET (% and #), RETH %, RETM %, RETL %, *IMR %, CRC%, IRF, MRV, *RHCc, MFI, NRBC % NRBC#, *CWBC, *WBC#, *RBC#, *PolyNuc#, and *MonoNuc# и др. («*» отмечены те, что используются в исследовательских целях).
Делая выбор, необходимо представлять, насколько целесообразно приобретать прибор на большое количество параметров, поскольку и расходы на обслуживание и реагенты будут выше.
Время на анализ
Время анализа зависит от определяемого параметра и является одной из наиболее важных технических характеристик гематологического анализатора. Лимитирующей временной стадией является реакция образца с реагентом. Простой клинический анализ крови на автоматических гематологических анализаторах как правило выполняется за одну минуту, на определение более сложных параметров может уходить до 10 мин.
Анализатор CELL-DYN Sapphire от фирмы Abbot затрачивает на определение тромбоцитов иммунотромбоцитным методом CD 61 (immunoplatelet method) приблизительно 5 минут, а на определение CD3/4 и CD3/8 T-клеток около 7 минут.
Степень автоматизации
Высокопроизводительные лаборатории предъявляют высокие требования к степени автоматизации анализов. Рассматриваются такие характеристики анализатора, как максимальная загрузка образцами, скорость выполнения гематологического анализа, совместимость флаконов (виал или ячеек) с другим оборудованием.
Гематологический анализатор крови XE-5000 от Sysmex позволяет выполнять анализ образцов по 31 параметру со скоростью 150 образцов в час.
Гематологический анализатор крови ADVIA 120 от фирмы Siemens – настольный прибор, который позволяет загрузить в автосэмплер одновременно 150 образцов и выполнить их полный анализ без участия оператора за 75 минут.
Гематологический анализатор Pentra DX Nexus SPS от фирмы Horiba оснащён автозагрузчиком проб, совместимым с различными пробоподатчиками.
Сейчас необходимой технической характеристикой серьезного гематологического анализатора является возможность работать со штрих-кодами (бар-кодами). Технология считывания и распознавания данных у анализаторов разная.
Например у анализаторов крови LH 780 от Beckman Coulter реализована технология, которая позволяет достоверно считывать даже плохо пропечатанные изображения.
Особо следует отметить очевидную пользу от автоматической маркировки (выделения) результатов анализа, которые вышли за пределы допустимых диапазонов, возможность их автоматической перепроверки без участия оператора.
Расход и стоимость используемых реагентов в гематологических анализаторах
Заранее необходимо выяснить какие в гематологическом анализаторе применяются реагенты, в каком количестве и насколько они безопасны и экологичны. Важно узнать их основные характеристики, а также можно ли их приобрести у поставщиков реагентов или только у производителя.
Анализатор ELite 3 от компании Erba позволяет определять 20 параметров с использованием только трех реагентов, которые не содержат цианидов и вообще экологически безопасны.
В анализаторах DxH 800 и DxH 600 фирмы Beckman используется всего пять реагентов на определение всех параметров, включая NRBC и ретикулоциты.
Заранее выясняйте, как часто необходимо менять реагенты. Модель анализатора ADVIA 120 от Siemens поставляется с комплектом реагентов (анализ + промывка) на 1850 тестов.
Размер образца и работа с микроколичествами
Типичный размер аналитической пробы для проведения анализа составляет 150 μL. Некоторые производители позволяют выполнить анализ крови в пробе меньшего объема (микросэмпл), что очень востребовано в педиатрии. Например, компания Horiba выпускает анализатор модели ABX Micros ES 60, который может выполнить полный анализ крови используя всего 10 μL образца.
Точность, сходимость и линейность
Погрешность измерения объема клеток методом импеданса у большинства приборов может превышать 1% она определяется соотношением размера отверстия в импедансном узле к размеру исследуемых клеток. Некоторые приборы позволяют снизить эту погрешность за счет использования в измерительных модулях ячеек с разными диаметрами отверстий для клеток различного размера. Температура также влияет на погрешность. Особенность анализатора Pentra 80 от компании Horiba состоит в предварительном разогреве измерительного модуля, что повышает точность и стабильность результатов.
Время и периодичность технического обслуживания и калибровок
Узнайте, как часто анализатор необходимо обслуживать, калибровать и что входит в техническое обслуживание. Производитель Idexx в своих анализаторах задействует технологию qualiBeads®. Это частицы с определенными характеристиками, которые используются для проверки гематологического анализатора в качестве внутреннего стандарта.
В автоматических анализаторах крови ABX Pentra от Horiba заложена стандартизация, валидация, перепроверки, а также возможность обмена данными между центральной лаборатории и дочерними.
Образцы находятся в открытых или закрытых флаконах
Работа анализатора с закрытыми флаконами/виалами сводит к минимуму возможность пролива образца крови и тем самым возможную опасность от контакта оператора с пробой. Приборы, которые позволяют работать как с открытыми, так и закрытыми флаконами имеют различную стабильность результатов и механизмы калибровки в зависимости от выбранного режима.
Обработка результатов, их хранение
Количество результатов анализов, которые могут быть сохранены в системе у всех анализаторов разное. Компактные настольные анализаторы обычно позволяют сохранить до 1000 результатов и гистрогармм, а, к примеру, ABX Pentra DX120 SPS от Horiba позволяет записать 90000 результатов и графиков. Многие из высокопроизводительных систем интегрируются в LIMS.
Размеры гематологического анализатора
Размеры гематологических анализаторов варьируются, от компактных настольных моделей, до больших автоматизированных комплексов. Анализатор ABX Micros ES 60 (Horiba) – компактная настольная модель с размерами 41 × 36 × 36 см. и весом всего 12,7 кг. Она управляется с тачскрина и позволяет записывать до 1000 результатов анализов.
Напольная высокопроизводительная модель XN-9000 от Sysmex собирается из модулей и конфигурируется под задачи заказчика. Конфигурация 801 имеет размеры 792 см × 122 см. Такой автоматизированный комплекс позволяет анализировать до 900 образцов в час.
Использование гематологических анализаторов в ветеринарии
Для автоматиечкого анализа крови животных используются специальные гематологические анализаторы. Анализатор ProCyte Dx от Idexx предназначены для анализа крови собак, кошек, лошадей, быков, хорьков, кроликов, песчанок, свиней, морских свинок и образцов мини-свиней.
Программное обеспечение Coulter Ac-T для ветеринарных программ от Beckman Coulter предназначено для обработки результатов анализов крови кошек, собак и лошадей.
Производители гематологических анализаторов
Самые широко известные производители это:
- Abbott Diagnostics
- Beckman Coulter
- Erba Diagnostics
- Horiba
- Idexx
- Siemens
- Sysmex
Менее популярные зарубежные производители:
- APPLIED BIOSYSTEMS (USA)
- BOULE MEDICAL AB (SWELAB) (SWEDEN)
- DIATRON MESSTECHNIK GMBH (AUSTRIA)
- DREW SCIENTIFIC, LTD (NETHERLANDS)
- F. HOFFMAN-LA-ROCHE LTD. (SWITZERLAND)
- HOSPITEX DIAGNOSTICS (ITALY)
- HUMAN GMBH (GERMANY)
Вот список российских компаний, которые производят автоматические гематологические анализаторы:
ООО «НПФ «Лабовэй» производит анализатор Пикоскель ПС-4М.
ООО «Эйлитон» производит гематологические анализаторы серии Medonic. Эта компания входит в группу компаний «А/О Юнимед» и работает на российском рынке медицинского лабораторного оборудования c 2003 года.
Анализ крови на них по 19 параметрам с производительностью 60 проб в час
НПФ ООО «ВИТАКО» производит анализаторы серии АРД.
Также на российском рынке представлены модели китайского производства.
На нашем ресурсе, в категории «медицинские анализаторы» Вы может найти и купить новые и Б/У гематологические анализаторы у частных лиц и у продающих компаний.
Источник
Анализа́тор гематологи́ческий — прибор (комплекс оборудования), предназначенный для проведения количественных исследований клеток крови в клинико-диагностических лабораториях. Может быть автоматическим или полуавтоматическим.
Полуавтоматический гематологический анализатор от автоматического отличается тем, что процесс разведения пробы крови осуществляется отдельным прибором — дилютером. После приготовления разведения цельной крови оператор должен перенести разведенную пробу в модуль измерения.
В настоящее время полуавтоматические анализаторы практически не выпускаются.
Автоматический гематологический анализатор представляет собой полностью автоматизированный прибор, в котором весь аналитический процесс выполняется автоматически.
Современные автоматические анализаторы способны обрабатывать десятки образцов (от 60 до 120) в час, с соответствующей спецификации точностью и воспроизводимостью, а также хранить результаты тестов во встроенной памяти и, при необходимости, распечатывать их на встроенном термопринтере или внешнем принтере.
Современные гематологические анализаторы классифицируются по номенклатуре определяемых показателей клеток крови.
Восьми-параметровые гематологические анализаторы определяют следующие параметры: концентрации эритроцитов (RBC), лейкоцитов (WBC), тромбоцитов (Plt), гемоглобина (Hb), а также следующие параметры эритроцитов: средний объем эритроцитов (MCV), среднее содержание гемоглобина в эритроцитах (MCH), среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (MCHC), гематокрит (Hct).
Восьми параметровые гематологические анализаторы в настоящее время практически не производятся.
Гематологические анализаторы класса 3-диф. Гематологические анализаторы класса 3-диф, в зависимости от выпускаемой модели, позволяют определять от 16 до 22 показателей клеток крови.
Анализаторы этого класса, помимо тех параметров, которые определяют восьми-параметровые анализаторы определяют три субпопуляции лейкоцитов: концентрации лимфоцитов (Lm), гранулоцитов (Gr) и, так называемых средних лейкоцитов (Mid), а также их процентное содержание Lm%, Gr% и Mid%. Отсюда и название класса 3-диф. Кроме этого гематологические анализаторы этого класса определяют коэффициент вариации объема эритроцитов (RDW) и ряд показателей, характеризующих тромбоциты: средний объем тромбоцитов (MPV), долю объема тромбоцитов(Tct) (аналог гематокрита), коэффициент вариации объема тромбоцитов (PDW).
Важной диагностической информацией, которую позволяет получить гематологические анализаторы этого класса, являются функции распределения по объему эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов — гистограммы.
Гематологические анализаторы класса 5-диф. Основным отличием гематологических анализаторов 5-диф от анализаторов 3-диф является их способность определять все 5 субпопуляций лейкоцитов: лимфоциты (Lym), моноциты (Mon), нейтрофилы (Neu), базофилы (Bas) и эозинофилы (Eos), а также их процентное содержание Lym%, Mon%, Neu%, Bas% и Eos%. Импедансный метод подсчета, известный также как счетчик Коултера, применяемый в анализаторах 3-диф, не в состоянии различить нейтрофилы, базофилы и эозинофилы, по этому в анализаторах 5-диф применяется иной метод дифференцировки клеток. Он основан на принципе дифракции лазерного излучения на клетках лейкоцитов и дальнейшем анализе рассеянного излучения. «Средние» лейкоциты не отличаются по размеру настолько что бы различать их импедансным методом, но имеют различную внутреннюю структуру и по-разному взаимодействуют с красителями. А метод детектирования дифракционной картины оказывается чувствительным ко внутренней структуре клеток. Таким образом эритроциты и тромбоциты подсчитываются счетчиком Коултера, а лейкоциты отдельным лазерным блоком.
Принципы работы гематологических анализаторов[править | править код]
Любой современный гематологический анализатор, это комплекс механических, гидравлических, пневматических и измерительных систем. Гидравлическая и пневматическая системы отвечают за забор реагентов из емкостей, доставку образца и реагентов внутри анализатора а также вывод отходов за пределы анализатора. Механическая система отвечает за перемещение пробозаборника или автоподатчика в зависимости от модели, а также за управление сдвижным клапаном и различного рода мешалками.
Метод определения гемоглобина[править | править код]
Метод определения гемоглобина общий для всех типов анализаторов. Заключается он в анализе оптической плотности на необходимой длине волны лизированной крови. Последовательность работы анализатора для измерения гемоглобина такова:
- Разведение образца дилюентом.
- Добавление в разбавленный образец лизирующего реагента. В результате его действия разрушается клеточная стенка эритроцитов и гемоглобин свободно растворяется в пробе.
- Перемешивание образца для получение однородной смеси.
- Фотометрическое измерение оптической плотности образца в специальной кювете.
Оптическая плотность лизированной пробы будет пропорциональна содержанию гемоглобина в исследуемой крови.
Метод подсчета клеток крови[править | править код]
Метод разделения лейкоцитов на популяции[править | править код]
Реагенты для гематологических анализаторов[править | править код]
Каждый гематологический анализатор, как правило, рассчитан на свою собственную реагентную систему, однако между ними есть много общего.
Основными составляющими комплектов реагентов для гематологических анализаторов являются: изотонический разбавитель (дилюент), лизирующий раствор (гемолитик), промывающий раствор и очищающий раствор.
В зависимости от конкретной конструкции анализатора в базовый комплект может входить лишь часть указанных реагентов.
Изотонический разбавитель[править | править код]
Изотонический разбавитель — это буферный раствор с фиксированными параметрами рН, электропроводности и осмолярности. Слово изотонический указывает только на одно и не самое важное свойство реагента — поддержание требуемого осмотического давления с целью обеспечения постоянства объёма клеток крови. Дело в том, что эритроциты принимают тот объём, который им диктует осмолярность раствора. При увеличении осмолярности, в течение 3:5 сек эритроциты сжимаются до некоторого равновесного объема. Если осмолярность раствора уменьшается, объём эритроцитов, соответственно, увеличивается. Таким образом, средний объём эритроцитов (MCV) увязывается с осмолярностью изотонического разбавителя. Стабилизирующие добавки в изотоническом разбавителе должны обеспечивать сохранность форменных элементов крови в течение достаточно длительного времени в первом разведении крови. Присутствие в растворе антикоагулянта должно эффективно предотвращать образование фибриновых сгустков и агрегацию тромбоцитов. В случае гематологических анализаторов, проводящих дифференциацию лейкоцитов на три популяции, изотонический разбавитель содержит специальные добавки, модифицирующие мембраны лейкоцитов. В этом случае изотонический разбавитель должен применяться в согласованной паре с соответствующим лизирующим раствором. Следует иметь в виду, что для всех гематологических анализаторов с дифференциацией лейкоцитов на три популяции штатным режимом является работа с цельной кровью. В варианте работы с предилюцией время стояния пробы крови в первом разведении по инструкциям фирм изготовителей не должна превышать 30…60 мин., что трудно осуществимо в практике российских лабораторий, преимущественно использующих именно режим предилюции. Исходя из требований практики отечественных лабораторий, специально разработан уникальный изотонический разбавитель, в котором дифференциация лейкоцитов сохраняется вплоть до 3 ч стояния проб крови в первом разведении.
Лизирующий раствор[править | править код]
Другим важнейшим реагентом является лизирующий раствор (гемолитик), который при добавлении в разведение крови приводит к лизису эритроцитов и в то же время сохраняет лейкоциты. Необходимо, чтобы гемолиз эритроцитов был качественный, поскольку в гемолизате подсчитываются лейкоциты, которых первоначально примерно в 1000 раз меньше, чем эритроцитов. Для обеспечения этих свойств лизирующий раствор, как правило, содержит сложную композицию ионных поверхностно-активных соединений.
В анализаторах с дифференциацией лейкоцитов на три популяции лейкоциты под действием лизирующего раствора изменяют свои размеры так, что выделяются фракции лимфоцитов (первый пик лейкоцитарной гистограммы, 35…90 куб. мкм), гранулоциты (крайний правый пик лейкоцитарной гистограммы, 120…400 куб. мкм). В средней части гистограммы (90…120 куб. мкм) в области так называемых «средних» клеток расположены моноциты, базофилы и эозинофилы. Таким образом гематологический анализатор по анализу размера клеток может определять процентную и абсолютную концентрацию лимфоцитов, гранулоцитов и «средних» клеток (суммарно моноциты, базофилы и эозинофилы). Наряду с факторами пробоподготовки свойства реагентной системы оказывают существенное влияние на качество дифференциации лейкоцитов.
Промывающие растворы[править | править код]
Промывающие растворы непосредственно не участвуют в процессе измерения, однако их свойства существенно влияют на стабильность аналитических характеристик анализаторов. Характерной особенностью гематологических анализаторов, использующих принцип Культера, является наличие счётных апертур малого диаметра. А, как известно, кровь содержит в себе ряд веществ, которые имеют тенденцию осаждаться на апертуре и внутренней поверхности гидравлической системы. Это постепенно приводит к засорам и ошибочным результатам. В некоторых случаях прибор просто останавливается и требует капитальной чистки. То есть качество промывающих растворов влияет на долговременную стабильность работы прибора.
Промывающие растворы бывают, в основном, трех типов. Первый тип — растворы для мягкой промывки магистралей анализатора между пробами, и они не несут в себе особых моющих свойств. Такие растворы имеют в своем составе поверхностно — активные вещества (детергенты). К сожалению, детергентные промывающие растворы практически не отмывают белки. Поэтому для очистки от белковых осадков применяют растворы на основе гипохлорита натрия — второй тип промывающих растворов. Эти растворы являются очень сильными депротеинезаторами. Однако, раствор гипохлорита натрия — это очень едкое вещество, и долгого контакта с ним не выдерживают детали из пластика (они трескаются), металла (они подвергаются коррозии). Поэтому злоупотреблять такими растворами нельзя. Данные растворы в основном применяются в экстренных случаях, когда необходимо быстро очистить счетную апертуру, а также для сервисных работ.
Современное решение проблемы качественной промывки прибора — применение ферментативных промывающих растворов. Благодаря наличию ферментов, такие растворы эффективно удаляют адсорбированные на стенках гидравлической системы белки и другие вещества. При этом они совершенно нейтральны и не оказывают вредного действия на детали прибора. Трудность создания таких промывающих растворов заключается в известном свойстве ферментов быстро терять активность. Вследствие этого, в мире имеется сравнительно немного фирм производителей ферментативных промывающих растворов.
См. также[править | править код]
- Клинический анализ крови
Литература[править | править код]
- Справочник заведующего КДЛ / № 2 февраль 2007
- Справочник заведующего КДЛ / № 4 апрель 2007
Источник
