Hæmatologiske blodanalysatorer er arbejdshestene i kliniske laboratorier. Disse højtydende instrumenter giver pålidelige RBC-, blodplade- og 5-komponent WBC-tal, der identificerer lymfocytter, monocytter, neutrofiler, eosinofiler og basofiler. Antallet af nukleare erytrocytter og umodne granulocytter er den 6. og 7. indikator. Selvom elektrisk impedans stadig er fundamental for bestemmelsen af det samlede celleantal og størrelse, har flowcytometriteknikker vist sig værdifulde ved leukocytdifferentiering og ved undersøgelse af blod på en hæmatologisk patologianalysator.
Udvikling af analysator
De første automatiserede blodkvantificeringsapparater, der blev introduceret i 1950'erne, var baseret på Coulters princip om elektrisk impedans, hvoriceller, der passerede gennem et lille hul, brød det elektriske kredsløb. Disse var "forhistoriske" analysatorer, der kun t alte og beregnede det gennemsnitlige volumen af erytrocytter, det gennemsnitlige hæmoglobin og dets gennemsnitlige tæthed. Enhver, der nogensinde har t alt celler, ved, at dette er en meget monoton proces, og to laboratorieassistenter vil aldrig give det samme resultat. Enheden eliminerede således denne variation.
I 1970'erne kom automatiserede analysatorer på markedet, som var i stand til at bestemme 7 blodparametre og 3 komponenter i leukocytformlen (lymfocytter, monocytter og granulocytter). For første gang blev manuel leukogramtælling automatiseret. I 1980'erne kunne ét værktøj allerede beregne 10 parametre. 1990'erne oplevede yderligere forbedringer i leukocytdifferentialer ved brug af flowmetoder baseret på elektrisk impedans eller lysspredningsegenskaber.
Producenter af hæmatologianalysatorer søger ofte at adskille deres instrumenter fra konkurrenternes produkter ved at fokusere på en bestemt pakke med teknologier til differentiering af hvide blodlegemer eller blodpladetælling. Eksperter i laboratoriediagnostik hævder dog, at de fleste modeller er svære at skelne, da de alle bruger lignende metoder. De tilføjer blot yderligere funktioner for at få dem til at se anderledes ud. For eksempel kan en automatiseret hæmatologianalysator bestemme leukocytdifferentialer ved at placere et fluorescerende farvestof i kernen.celler og målinger af lysstyrke. Den anden kan ændre permeabiliteten og registrere farvestoffets absorptionshastighed. Den tredje er i stand til at måle aktiviteten af enzymet i en celle placeret i et specifikt substrat. Der er også en volumetrisk lednings- og spredningsmetode, der analyserer blod i dets "næsten naturlige" tilstand.
Nye teknologier bevæger sig mod flow-through-metoder, hvor celler undersøges på skift af et optisk system, der kan måle mange parametre, der aldrig før er målt. Problemet er, at hver producent ønsker at skabe deres egen metode for at bevare deres identitet. Derfor udmærker de sig ofte på ét område og h alter bagud på et andet.
Nuværende tilstand
Ifølge eksperter er alle hæmatologianalysatorer på markedet generelt pålidelige. Forskellene mellem dem er små og vedrører yderligere funktioner, som nogle måske kan lide, men nogle måske ikke. Beslutningen om at købe et instrument afhænger dog norm alt af dets pris. Selvom omkostninger ikke var et problem tidligere, er hæmatologi i dag ved at blive et meget konkurrencepræget marked, og nogle gange påvirker prisfastsættelsen (i stedet for den bedste tilgængelige teknologi) analysatorkøb.
De seneste højtydende modeller kan bruges som et selvstændigt værktøj eller som en del af et automatiseret multiværktøjssystem. Fuldt automatiseret laboratorium omfatter hæmatologi-, kemi- og immunkemianalysatorer med automatiserede input, output og kølingindstillinger.
Laboratorieinstrumenter afhænger af det blod, der testes. Dens forskellige typer kræver specielle moduler. Den hæmatologiske analysator i veterinærmedicin er konfigureret til at arbejde med ensartede elementer fra forskellige dyrearter. For eksempel kan Idexx's ProCyte Dx teste blodprøver fra hunde, katte, heste, tyre, fritter, kaniner, gerbiler, grise, marsvin og minigrise.
Anvendelse af flowprincipper
Analysatorerne er sammenlignelige på visse områder, nemlig ved bestemmelse af niveauet af leukocytter og erytrocytter, hæmoglobin og blodplader. Det er almindelige, typiske indikatorer, stort set de samme. Men er hæmatologianalysatorer nøjagtig de samme? Selvfølgelig ikke. Nogle modeller er baseret på impedansprincipper, nogle bruger laserlysspredning, og andre bruger fluorescensflowcytometri. I sidstnævnte tilfælde anvendes fluorescerende farvestoffer, som farver cellernes unikke egenskaber, så de kan adskilles. Det bliver således muligt at tilføje yderligere parametre til leukocyt- og erytrocytformler, herunder at tælle antallet af nukleerede erytrocytter og umodne granulocytter. En ny indikator er niveauet af hæmoglobin i retikulocytter, som bruges til at overvåge erythropoiesis og den umodne fraktion af blodplader.
Teknologiens fremskridt begynder at aftage, efterhånden som hele hæmatologiske platforme dukker op. Stadig er der stadigtalrige forbedringer. Næsten standard nu er en komplet blodtælling med en optælling af nukleerede erytrocytter. Derudover er nøjagtigheden af blodpladetal øget.
En anden standardfunktion af højniveauanalysatorer er at bestemme antallet af celler i biologiske væsker. At tælle antallet af leukocytter og erytrocytter er en besværlig procedure. Det udføres norm alt manuelt på et hæmocytometer, er tidskrævende og kræver kvalificeret personale.
Det næste vigtige trin i hæmatologi er bestemmelsen af leukocytformlen. Hvis tidligere analysatorer kun kunne markere blastceller, umodne granulocytter og atypiske lymfocytter, er der nu behov for at tælle dem. Mange analytikere nævner dem i form af en forskningsindikator. Men de fleste store virksomheder arbejder på det.
Moderne analysatorer giver god kvantitativ, men ikke kvalitativ information. De er gode til at tælle partikler og kan kategorisere dem som røde blodlegemer, blodplader, hvide blodlegemer. De er dog mindre pålidelige i kvalitative skøn. For eksempel kan analysatoren bestemme, at det er en granulocyt, men den vil ikke være så nøjagtig til at bestemme modningsstadiet. Den næste generation af laboratorieinstrumenter burde være bedre i stand til at måle dette.
I dag har alle producenter perfektioneret Coulter-impedansprincipteknologien og tunet deres software til det punkt, hvor de kan udtrække så mange data som muligt. I fremtiden, nytteknologier, der bruger cellens funktionalitet, samt syntesen af dens overfladeprotein, hvilket angiver dens funktioner og udviklingsstadium.
Cytometry-kant
Nogle analysatorer bruger flowcytometriske metoder, især CD4- og CD8-antigenmarkører. Sysmex hæmatologianalysatorer kommer tættest på denne teknologi. I sidste ende burde der ikke være nogen forskel mellem de to, men det kræver, at nogen ser fordelen.
Et tegn på mulig integration er, at det, der blev betragtet som standardtests, som er gået over til flowcytometri, er på vej tilbage i hæmatologien. For eksempel ville det ikke være overraskende, hvis analysatorer kunne udføre føtale RBC-tællinger, der erstatter den manuelle teknik i Kleinhauer-Bethke-testen. Testen kan udføres ved flowcytometri, men dens tilbagevenden til hæmatologilaboratoriet vil give den bredere accept. Det er sandsynligt, at denne forfærdelige analyse med hensyn til nøjagtighed i det lange løb vil være mere i overensstemmelse med, hvad der bør forventes af diagnostik i det 21. århundrede.
Grænsen mellem hæmatologianalysatorer og flowcytometre vil sandsynligvis skifte i en overskuelig fremtid, efterhånden som teknologien eller metoderne udvikler sig. Et eksempel er retikulocyttallet. Det blev først udført i hånden, derefter på et flowcytometer, hvorefter det blev et hæmatologisk værktøj, da teknikken blev automatiseret.
Udsigter til integration
Ifølge eksperter, nogle enklecytometriske tests kan tilpasses til hæmatologianalysatoren. Et oplagt eksempel er påvisning af regulære undergrupper af T-celler, direkte kronisk eller akut leukæmi, hvor alle celler er homogene med en meget klar fænotypisk profil. I blodanalysatorer er det muligt nøjagtigt at bestemme spredningsegenskaberne. Tilfælde af blandede eller virkelig små populationer med usædvanlige eller mere afvigende fænotypiske profiler kan være mere komplekse.
Nogle mennesker tvivler dog på, at hæmatologiske blodanalysatorer bliver flowcytometre. Standardtesten koster meget mindre og bør forblive enkel. Hvis der som følge af dens adfærd bestemmes en afvigelse fra normen, er det nødvendigt at gennemgå andre tests, men klinikken eller lægekontoret bør ikke gøre dette. Hvis komplekse test køres separat, vil de ikke øge omkostningerne ved normale. Eksperter er skeptiske over, at screening for kompleks akut leukæmi eller de store paneler, der bruges i flowcytometri, hurtigt vil vende tilbage til hæmatologilaboratoriet.
Flowcytometri er dyrt, men der er måder at reducere omkostningerne ved at kombinere reagenser på forskellige måder. En anden faktor, der bremser integrationen af testen i hæmatologianalysatoren, er tabet af indtægter. Folk ønsker ikke at miste denne forretning, da deres overskud allerede er faldet.
Plideligheden og reproducerbarheden af flowanalyseresultater er også vigtig at overveje. Metoder baseret påimpedans, er arbejdsheste i store laboratorier. De skal være pålidelige og hurtige. Og du skal sikre dig, at de er omkostningseffektive. Deres styrke ligger i nøjagtigheden og reproducerbarheden af resultaterne. Og efterhånden som nye applikationer inden for cellulær cytometri dukker op, mangler de stadig at blive bevist og implementeret. In-line teknologi kræver god kvalitetskontrol og standardisering af instrumenter og reagenser. Uden dette er fejl mulige. Derudover er det nødvendigt at have uddannet personale, der ved, hvad de laver og arbejder med.
Ifølge eksperter vil der være nye indikatorer, som vil ændre laboratoriehæmatologien. De instrumenter, der kan måle fluorescens, er i en meget bedre position, fordi de har en højere grad af følsomhed og selektivitet.
Software, regler og automatisering
Mens visionærerne ser mod fremtiden, er producenter i dag tvunget til at kæmpe med konkurrenter. Ud over at fremhæve forskelle i teknologi, differentierer virksomheder deres produkter med software, der administrerer data og giver automatisk validering af normale celler baseret på et sæt regler, der er fastsat i laboratoriet, hvilket i høj grad fremskynder valideringen og giver personalet mere tid til at fokusere på unormale tilfælde..
På analysatorniveau er det svært at skelne fordelene ved forskellige produkter. At have software, der spiller en nøglerolle i at opnå resultaterne af analysen, gør til en vis grad, at produktet skiller sig ud på markedet. Først og fremmest går diagnostiske virksomheder tilmarkedsføre software for at beskytte deres virksomhed, men så indser de, at informationsstyringssystemer er afgørende for deres overlevelse.
Med hver generation af analysatorer forbedres softwaren betydeligt. Ny regnekraft giver meget bedre selektivitet i den manuelle beregning af leukocytformlen. Muligheden for at reducere mængden af arbejde med et mikroskop er meget vigtig. Hvis der er et nøjagtigt instrument, er det nok bare at undersøge patologiske celler på en hæmatologisk analysator, hvilket øger effektiviteten af specialisters arbejde. Og moderne enheder giver dig mulighed for at opnå dette. Det er præcis, hvad laboratoriet har brug for: brugervenlighed, effektivitet og reduceret mikroskoparbejde.
Det vækker bekymring, at nogle kliniske laboratorielæger fokuserer deres indsats på at forbedre teknologien frem for at optimere den for at træffe fornuftige medicinske beslutninger. Du kan købe det mest bizarre laboratorieinstrument i verden, men hvis du konstant dobbelttjekker resultaterne, så eliminerer dette teknologens muligheder. Abnormiteter er ikke fejl, og laboratorier, der automatisk validerer kun resultatet "Ingen abnormale celler fundet" fra hæmatologianalysatoren, handler ulogisk.
Hvert laboratorium bør definere kriterier for, hvilke tests der skal gennemgås, og hvilke der skal behandles manuelt. Dermed reduceres den samlede mængde ikke-automatiseret arbejdskraft. Der er en tid til at arbejde med unormaleleukogrammer.
Softwaren giver laboratorier mulighed for at sætte regler for automatisk validering og identifikation af mistænkelige prøver baseret på placeringen af prøven eller undersøgelsesgruppen. For eksempel, hvis laboratoriet behandler et stort antal kræftprøver, kan systemet konfigureres til automatisk at analysere blod på en hæmatologisk patologianalysator.
Det er vigtigt ikke kun automatisk at bekræfte normale resultater, men også at reducere antallet af falske positive. Manuel analyse er den mest teknisk vanskelige. Dette er den mest arbejdskrævende proces. Det er nødvendigt at reducere den tid, som laboratorieassistenten bruger på mikroskopet, og begrænse den til kun unormale tilfælde.
Udstyrsproducenter tilbyder højtydende automatiseringssystemer til store laboratorier for at hjælpe med at klare personalemangel. I dette tilfælde placerer laboratorieassistenten prøverne i en automatisk linje. Systemet sender derefter rørene til analysatoren og videre til yderligere test eller til et temperaturkontrolleret "lager", hvor prøver hurtigt kan tages til yderligere test. Automatiseret smørepåføring og farvningsmoduler reducerer også personaletiden. For eksempel bruger Mindray CAL 8000 hæmatologianalysatoren SC-120 podningsbehandlingsmodulet, som kan håndtere 40 µl prøver med en belastning på 180 objektglas. Alle glas opvarmes før og efter farvning. Dette optimerer kvaliteten og reducerer risikoen for personalesmitte.
Grad af automatisering ihæmatologiske laboratorier vil stige, og antallet af medarbejdere vil falde. Der er behov for komplekse systemer, hvor man kan lægge prøver, skifte job og kun vende tilbage for at gennemgå virkelig unormale prøver.
De fleste automatiseringssystemer kan tilpasses til hvert laboratorium, med standardiserede konfigurationer tilgængelige i nogle tilfælde. Nogle laboratorier bruger deres egen software med deres eget informationssystem og unormale prøveudtagningsalgoritmer. Men du bør undgå automatisering for automatiseringens skyld. Store investeringer i robotprojektet i et moderne dyrt højteknologisk automatisk laboratorium er forgæves på grund af den elementære fejl at gentage blodprøven af hver prøve med et unorm alt resultat.
Automatisk optælling
De fleste automatiske hæmatologianalysatorer måler eller beregner følgende parametre: hæmoglobin, hæmatokrit, antal røde blodlegemer og gennemsnitsvolumen, gennemsnitlig hæmoglobin, gennemsnitlig cellehæmoglobinkoncentration, blodpladetal og gennemsnitsvolumen og leukocyttal.
Hemoglobin måles direkte fra en fuldblodsprøve ved hjælp af en hæmoglobincyanometermetode.
Når man undersøger en hæmatologisk analysator, kan optællingen af røde blodlegemer, hvide blodlegemer og blodplader foretages på flere måder. Mange målere bruger den elektriske impedansmetode. Haner baseret på ændringen i ledningsevnen, når celler passerer gennem små huller. Størrelserne på sidstnævnte er forskellige for erytrocytter, leukocytter og blodplader. Ændringen i ledningsevnen resulterer i en elektrisk impuls, der kan detekteres og registreres. Denne metode giver dig også mulighed for at måle cellens volumen. Bestemmelse af leukocytformlen kræver lyse af erytrocytter. De forskellige leukocytpopulationer identificeres derefter ved flowcytometri.
Den Mindray VS-6800 hæmatologiske analysator, for eksempel efter eksponering for prøverne med reagenser, undersøger dem baseret på laserlysspredning og fluorescensdata. For bedre at identificere og differentiere blodcellepopulationer, især for at opdage abnormiteter, der ikke er opdaget med andre metoder, er der bygget et 3D-diagram. BC-6800 Hematology Analyzer giver data om umodne granulocytter (herunder promyelocytter, myelocytter og metamyelocytter), fluorescerende cellepopulationer (såsom blaster og atypiske lymfocytter), umodne retikulocytter og inficerede erytrocytter ud over standardtest
I Nihon Kohdens MEK-9100K hæmatologianalysator er blodcellerne perfekt justeret af et hydrodynamisk fokuseret flow, før de passerer gennem højpræcisions-impedanstælleporten. Derudover eliminerer denne metode fuldstændig risikoen for gentælling af celler, hvilket i høj grad forbedrer undersøgelsernes nøjagtighed.
Celltac G DynaScatter laseroptisk teknologi giver dig mulighed for at få en leukocytformel i en næsten naturlig tilstand. PÅMEK-9100K hæmatologianalysatoren bruger en 3-vinklet spredningsdetektor. Fra en vinkel kan du bestemme antallet af leukocytter, fra en anden kan du få information om cellens struktur og kompleksiteten af nukleochromatinpartikler og fra siden - data om intern granularitet og globularitet. 3D grafisk information beregnes af Nihon Kohdens eksklusive algoritme.
Flowcytometri
Udført til blodprøver, enhver biologisk væske, dispergeret knoglemarvsaspirat, ødelagt væv. Flowcytometri er en metode, der karakteriserer celler efter størrelse, form, biokemisk eller antigen sammensætning.
Princippet for denne undersøgelse er som følger. Cellerne bevæger sig på skift gennem kuvetten, hvor de udsættes for en stråle af intenst lys. Blodcellerne spreder lys i alle retninger. Fremadspredning som følge af diffraktion korrelerer med cellevolumen. Lateral spredning (i rette vinkler) er resultatet af brydning og karakteriserer omtrent dens indre granularitet. Fremad- og sidespredningsdata kan f.eks. identificere populationer af neutrofiler og lymfocytter, der adskiller sig i størrelse og granularitet.
Fluorescens bruges også til at detektere forskellige populationer i flowcytometri. Monoklonale antistoffer, der bruges til at identificere cytoplasmatiske og celleoverfladeantigener, er oftest mærket med fluorescerende forbindelser. For eksempel fluoresceineller R-phycoerythrin har forskellige emissionsspektre, hvilket gør det muligt at identificere de dannede elementer ved glødens farve. Cellesuspensionen inkuberes med to monoklonale antistoffer, hver mærket med en forskellig fluorokrom. Når blodceller med bundne antistoffer passerer gennem kuvetten, exciterer 488 nm-laseren de fluorescerende forbindelser, hvilket får dem til at gløde ved specifikke bølgelængder. Linse- og filtersystemet registrerer lys og konverterer det til et elektrisk signal, der kan analyseres af en computer. Forskellige elementer i blodet er karakteriseret ved forskellig side- og fremadspredning og intensiteten af det udsendte lys ved bestemte bølgelængder. Data sammensat af tusindvis af hændelser indsamles, analyseres og opsummeres i et histogram. Flowcytometri bruges til diagnosticering af leukæmier og lymfomer. Brugen af forskellige antistofmarkører giver mulighed for præcis celleidentifikation.
Sysmex hæmatologianalysator bruger natriumlaurylsulfat til at teste hæmoglobin. Det er en ikke-cyanid metode med en meget kort reaktionstid. Hæmoglobin bestemmes i en separat kanal, som minimerer interferens fra høje koncentrationer af leukocytter.
Reagenser
Når du vælger et blodprøveinstrument, skal du overveje, hvor mange reagenser der kræves til en hæmatologianalysator, samt deres omkostninger og sikkerhedskrav. Kan de købes fra enhver leverandør eller kun fra producenten? For eksempel måler Erba ELite 3 20 parametre med kun tre miljøvenlige og gratiscyanidereagenser. Beckman Coulter DxH 800- og DxH 600-modellerne bruger kun 5 reagenser til alle anvendelser, inklusive nukleerede erytrocytter og retikulocyttal. ABX Pentra 60 er en hæmatologianalysator med 4 reagenser og 1 fortynder.
Hyppigheden af reagensudskiftning er også vigtig. For eksempel har Siemens ADVIA 120 et lager af analytiske kemikalier og vaskekemikalier til 1.850 tests.
Automatisk analysatoroptimering
Efter eksperternes mening lægges der for meget vægt på forbedring af laboratorieinstrumenter og ikke nok - til at optimere brugen af automatiserede og manuelle teknologier. En del af problemet er, at hæmatologiske laboratorier er uddannet i anatomisk patologi frem for laboratoriemedicin.
Mange specialister udfører funktionerne verifikation, ikke fortolkning. Laboratoriet bør have 2 funktioner: at være ansvarlig for resultaterne af analysen og at fortolke dem. Næste skridt vil være praksis med evidensbaseret medicin. Hvis der efter at have kørt 10.000 tests ikke er bevis for, at de ikke automatisk kunne verificeres med nøjagtig de samme resultater, så skal dette ikke gøres. Hvis 10.000 analyser samtidig gav ny medicinsk information, så burde de revideres i lyset af ny viden. Indtil videre er evidensbaseret praksis på det indledende niveau.
Person altræning
Et andet problem er at hjælpe laboratorieassistenter med ikke kun at studere instruktionerne til hæmatologianalysatoren,men også for at forstå den information, der modtages med dens hjælp. De fleste specialister har ikke sådan viden om teknologi. Derudover er forståelsen af den grafiske repræsentation af data begrænset. Dets sammenhæng med morfologiske fund skal understreges, så mere information kan udvindes. Selv en komplet blodtælling bliver for kompleks og genererer en enorm mængde data. Alle disse oplysninger skal integreres. Fordelene ved mere data skal afvejes mod den ekstra kompleksitet, det medfører. Det betyder ikke, at laboratorier ikke bør acceptere højteknologiske fremskridt. Det er nødvendigt at kombinere dem med forbedring af lægepraksis.
