Hematološki analizatorji krvi so delovni konji kliničnih laboratorijev. Ti visokozmogljivi instrumenti zagotavljajo zanesljivo število rdečih krvnih celic, trombocitov in 5-komponentnih belih krvnih celic, ki identificirajo limfocite, monocite, nevtrofilce, eozinofilce in bazofilce. Število jedrskih eritrocitov in nezrelih granulocitov sta 6. in 7. indikator. Čeprav je električna impedanca še vedno temeljnega pomena za določanje skupnega števila in velikosti celic, so se tehnike pretočne citometrije izkazale za dragocene pri diferenciaciji levkocitov in pri preiskavi krvi na analizatorju hematološke patologije.
Evolucija analizatorja
Prvi avtomatizirani merilniki krvi, uvedeni v petdesetih letih prejšnjega stoletja, so temeljili na Coulterjevem principu električne impedance, pri kateremcelice, ki so prešle skozi majhno luknjo, so prekinile električni tokokrog. To so bili »prazgodovinski« analizatorji, ki so samo šteli in izračunavali povprečni volumen eritrocitov, povprečni hemoglobin in njegovo povprečno gostoto. Kdor je kdaj prešteval celice, ve, da je to zelo monoton proces in dva laboratorijska pomočnika ne bosta nikoli dala enakega rezultata. Tako je naprava odpravila to variabilnost.
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so na trg prišli avtomatizirani analizatorji, ki so lahko določili 7 parametrov krvi in 3 komponente formule levkocitov (limfociti, monociti in granulociti). Prvič je bilo avtomatizirano ročno štetje levkogramov. V osemdesetih letih prejšnjega stoletja je eno orodje lahko izračunalo že 10 parametrov. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so se diferenciali levkocitov izboljšali z uporabo metod pretoka, ki temeljijo na električni impedanci ali lastnostih sipanja svetlobe.
Proizvajalci hematoloških analizatorjev pogosto poskušajo ločiti svoje instrumente od izdelkov konkurentov, tako da se osredotočajo na določen paket uporabljenih tehnologij za diferenciacijo belih krvnih celic ali štetje trombocitov. Vendar pa strokovnjaki za laboratorijsko diagnostiko trdijo, da je večino modelov težko razlikovati, saj vsi uporabljajo podobne metode. Dodajajo le dodatne funkcije, da bodo videti drugače. Na primer, en avtomatiziran hematološki analizator lahko določi diferenciale levkocitov z namestitvijo fluorescenčnega barvila v jedro.celice in meritve svetlosti sijaja. Drugi lahko spremeni prepustnost in registrira hitrost absorpcije barvila. Tretji je sposoben izmeriti aktivnost encima v celici, nameščeni v določen substrat. Obstaja tudi volumetrična metoda prevodnosti in razprševanja, ki analizira kri v njenem "skoraj naravnem" stanju.
Nove tehnologije se pomikajo v smeri pretočnih metod, kjer celice po vrsti pregleda optični sistem, ki lahko izmeri številne parametre, ki niso bili nikoli prej izmerjeni. Težava je v tem, da želi vsak proizvajalec ustvariti svojo metodo, da bi ohranil svojo identiteto. Zato se pogosto izkažejo na enem področju in zaostajajo na drugem.
Trenutno stanje
Po mnenju strokovnjakov so vsi hematološki analizatorji na trgu na splošno zanesljivi. Razlike med njimi so manjše in se nanašajo na dodatne funkcije, ki so nekaterim morda všeč, nekaterim pa ne. Vendar je odločitev za nakup instrumenta običajno odvisna od njegove cene. Čeprav stroški v preteklosti niso bili problem, danes hematologija postaja zelo konkurenčen trg in včasih cene (namesto najboljše razpoložljive tehnologije) vplivajo na nakup analizatorja.
Najnovejši visokozmogljivi modeli se lahko uporabljajo kot samostojno orodje ali kot del avtomatiziranega sistema z več orodji. Popolnoma avtomatiziran laboratorij vključuje hematološke, kemijske in imunokemijske analizatorje z avtomatiziranimi vhodi, izhodi in hlajenjemnastavitve.
Laboratorijski instrumenti so odvisni od krvi, ki se testira. Njegove različne vrste zahtevajo posebne module. Hematološki analizator v veterinarski medicini je konfiguriran za delo z uniformnimi elementi različnih živalskih vrst. Na primer, Idexxov ProCyte Dx lahko testira vzorce krvi psov, mačk, konjev, bikov, dihurjev, zajcev, gerbilov, prašičev, morskih prašičkov in mini prašičev.
Uporaba načel toka
Analizatorji so na določenih področjih primerljivi, in sicer pri določanju ravni levkocitov in eritrocitov, hemoglobina in trombocitov. To so običajni, tipični kazalniki, večinoma enaki. Toda ali so hematološki analizatorji popolnoma enaki? Seveda ne. Nekateri modeli temeljijo na principih impedance, nekateri uporabljajo lasersko sipanje svetlobe, drugi pa fluorescenčno pretočno citometrijo. V slednjem primeru se uporabljajo fluorescentna barvila, ki obarvajo edinstvene lastnosti celic, da jih je mogoče ločiti. Tako je mogoče formulam levkocitov in eritrocitov dodati dodatne parametre, vključno s štetjem števila eritrocitov z jedrom in nezrelih granulocitov. Nov indikator je raven hemoglobina v retikulocitih, ki se uporablja za spremljanje eritropoeze in nezrele frakcije trombocitov.
Napredek tehnologije se začenja upočasnjevati, ko se pojavljajo celotne hematološke platforme. Še vedno obstajajoštevilne izboljšave. Zdaj je skoraj standardna popolna krvna slika s številom jedrnih eritrocitov. Poleg tega se je povečala natančnost števila trombocitov.
Druga standardna funkcija analizatorjev visoke ravni je določanje števila celic v bioloških tekočinah. Štetje števila levkocitov in eritrocitov je naporen postopek. Običajno se izvaja ročno na hemocitometru, je dolgotrajen in zahteva usposobljeno osebje.
Naslednji pomemben korak v hematologiji je določitev formule levkocitov. Če so prejšnji analizatorji lahko označevali le blastne celice, nezrele granulocite in atipične limfocite, jih je zdaj treba prešteti. Številni analitiki jih omenjajo v obliki raziskovalnega indikatorja. Toda večina velikih podjetij dela na tem.
Sodobni analizatorji zagotavljajo dobre kvantitativne, vendar ne kvalitativne informacije. Dobri so za štetje delcev in jih lahko kategorizirajo kot rdeče krvne celice, trombociti, bele krvne celice. Vendar pa so v kvalitativnih ocenah manj zanesljivi. Na primer, analizator lahko ugotovi, da gre za granulocit, vendar ne bo tako natančen pri določanju njegove stopnje zorenja. Naslednja generacija laboratorijskih instrumentov bi morala to bolje izmeriti.
Danes so vsi proizvajalci izpopolnili tehnologijo principa Coulter impedance in svojo programsko opremo prilagodili do točke, kjer lahko izvlečejo čim več podatkov. V prihodnosti novotehnologije, ki uporabljajo funkcionalnost celice, pa tudi sintezo njenih površinskih beljakovin, kar kaže na njene funkcije in stopnjo razvoja.
obroba citometrije
Nekateri analizatorji uporabljajo metode pretočne citometrije, zlasti CD4 in CD8 antigenske markerje. Hematološki analizatorji Sysmex so najbližje tej tehnologiji. Navsezadnje med obema ne bi smelo biti nobene razlike, vendar to zahteva, da nekdo vidi prednost.
Znak možne integracije je, da se tisto, kar je veljalo za standardne teste, ki se je premaknilo na pretočno citometrijo, vrača v hematologijo. Na primer, ne bi bilo presenetljivo, če bi analizatorji lahko izvedli število fetalnih eritrocitov, ki bi nadomestili ročno tehniko Kleinhauer-Bethkejevega testa. Test je mogoče opraviti s pretočno citometrijo, vendar ga bo vrnitev v hematološki laboratorij širše sprejela. Verjetno bo na dolgi rok ta strašna analiza glede natančnosti bolj v skladu s tem, kar je treba pričakovati od diagnostike v 21. stoletju.
Meja med hematološkimi analizatorji in pretočnimi citometri se bo verjetno v bližnji prihodnosti premaknila z napredovanjem tehnologije ali metodologije. Primer je število retikulocitov. Najprej so ga izvajali ročno, nato na pretočnem citometru, nato pa je postalo hematološko orodje, ko je bila tehnika avtomatizirana.
Možnosti za integracijo
Po mnenju strokovnjakov nekaj preprostihcitometrične teste je mogoče prilagoditi za hematološki analizator. Očiten primer je odkrivanje rednih podskupin T celic, neposredne kronične ali akutne levkemije, kjer so vse celice homogene z zelo jasnim fenotipskim profilom. V analizatorjih krvi je mogoče natančno določiti značilnosti sipanja. Primeri mešanih ali resnično majhnih populacij z nenavadnimi ali bolj aberantnimi fenotipskimi profili so lahko bolj zapleteni.
Vendar nekateri ljudje dvomijo, da bodo hematološki analizatorji krvi postali pretočni citometri. Standardni test stane veliko manj in mora ostati preprost. Če se zaradi njegovega ravnanja ugotovi odstopanje od norme, je treba opraviti druge teste, vendar klinika ali zdravniška ordinacija tega ne bi smela storiti. Če se kompleksni testi izvajajo ločeno, ne bodo povečali stroškov običajnih. Strokovnjaki so skeptični, da se bo presejanje za kompleksno akutno levkemijo ali velike plošče, ki se uporabljajo v pretočni citometriji, hitro vrnile v hematološki laboratorij.
Pretočna citometrija je draga, vendar obstajajo načini za zmanjšanje stroškov s kombiniranjem reagentov na različne načine. Drug dejavnik, ki upočasni integracijo testa v hematološki analizator, je izguba prihodka. Ljudje nočejo izgubiti tega posla, saj je njihov dobiček že upadel.
Pomembno je upoštevati tudi zanesljivost in ponovljivost rezultatov analize pretoka. Metode, ki temeljijo naimpedanca, so delovni konji v velikih laboratorijih. Biti morajo zanesljivi in hitri. In poskrbeti morate, da so stroškovno učinkoviti. Njihova moč je v natančnosti in ponovljivosti rezultatov. In ker se pojavljajo nove aplikacije na področju celične citometrije, jih je treba še dokazati in izvajati. In-line tehnologija zahteva dobro kontrolo kakovosti in standardizacijo instrumentov in reagentov. Brez tega so možne napake. Poleg tega je potrebno imeti usposobljeno osebje, ki ve, kaj dela in s čim dela.
Po mnenju strokovnjakov bodo novi kazalci, ki bodo spremenili laboratorijsko hematologijo. Tisti instrumenti, ki lahko merijo fluorescenco, so v veliko boljšem položaju, ker imajo višjo stopnjo občutljivosti in selektivnosti.
Programska oprema, pravila in avtomatizacija
Medtem ko vizionarji gledajo v prihodnost, so se proizvajalci danes prisiljeni boriti s konkurenti. Poleg poudarjanja razlik v tehnologiji podjetja svoje izdelke razlikujejo s programsko opremo, ki upravlja podatke in zagotavlja samodejno potrjevanje normalnih celic na podlagi niza pravil, določenih v laboratoriju, kar močno pospeši validacijo in daje osebju več časa, da se osredotoči na nenormalne primere..
Na ravni analizatorja je težko razlikovati prednosti različnih izdelkov. Do določene mere programska oprema, ki igra ključno vlogo pri pridobivanju rezultatov analize, omogoča, da izdelek izstopa na trgu. Najprej gredo diagnostična podjetjatržijo programsko opremo za zaščito svojega poslovanja, potem pa spoznajo, da so sistemi za upravljanje informacij bistveni za njihovo preživetje.
Z vsako generacijo analizatorjev se programska oprema bistveno izboljša. Nova računalniška moč zagotavlja veliko boljšo selektivnost pri ročnem izračunu formule levkocitov. Zelo pomembna je možnost zmanjšanja obsega dela z mikroskopom. Če obstaja natančen instrument, potem je dovolj samo pregledati patološke celice na hematološkem analizatorju, kar poveča učinkovitost dela specialistov. In sodobne naprave vam to omogočajo. To je točno tisto, kar laboratorij potrebuje: enostavnost uporabe, učinkovitost in zmanjšano delo mikroskopa.
Zaskrbljujoče je, da nekateri klinični laboratorijski zdravniki svoja prizadevanja usmerjajo v izboljšanje tehnologije, namesto da bi jo optimizirali za sprejemanje zdravih odločitev. Lahko kupite najbolj bizaren laboratorijski instrument na svetu, a če nenehno preverjate rezultate, potem to izniči možnosti tehnologa. Nenormalnosti niso napake in laboratoriji, ki samodejno potrdijo samo rezultat »Ni nenormalnih celic« iz hematološkega analizatorja, delujejo nelogično.
Vsak laboratorij mora opredeliti merila, za katere je treba teste pregledati in katere ročno obdelati. Tako se zmanjša skupna količina neavtomatiziranega dela. Obstaja čas za delo z nenormalnimilevkogrami.
Programska oprema omogoča laboratorijem, da določijo pravila za samodejno preverjanje in identifikacijo sumljivih vzorcev na podlagi lokacije vzorca ali študijske skupine. Na primer, če laboratorij obdela veliko število vzorcev raka, je sistem mogoče konfigurirati tako, da samodejno analizira kri na analizatorju hematološke patologije.
Pomembno je ne samo samodejno potrditev normalnih rezultatov, ampak tudi zmanjšanje števila lažno pozitivnih. Ročna analiza je tehnično najtežja. To je najbolj delovno intenziven proces. Treba je zmanjšati čas, ki ga laboratorijski asistent preživi z mikroskopom in ga omejiti le na nenormalne primere.
Proizvajalci opreme ponujajo visoko zmogljive sisteme avtomatizacije za velike laboratorije, ki pomagajo pri soočanju s pomanjkanjem osebja. V tem primeru laboratorijski asistent postavi vzorce v avtomatsko vrsto. Sistem nato pošlje epruvete v analizator in naprej na nadaljnje testiranje ali v temperaturno nadzorovano "skladišče", kjer je mogoče hitro vzeti vzorce za dodatno testiranje. Moduli za avtomatsko nanašanje razmaza in barvanje prav tako skrajšajo čas osebja. Hematološki analizator Mindray CAL 8000 na primer uporablja modul za obdelavo brisov SC-120, ki lahko obdela 40 µl vzorcev z obremenitvijo 180 stekelc. Vsa stekla pred barvanjem in po njem segrejemo. To optimizira kakovost in zmanjša tveganje okužbe osebja.
Stopnja avtomatizacije vhematološki laboratoriji se bodo povečali, število zaposlenih pa se bo zmanjšalo. Obstaja potreba po zapletenih sistemih, v katere je mogoče vstaviti vzorce, zamenjati opravila in se vrniti samo, da bi pregledali resnično nenavadne vzorce.
Večina sistemov za avtomatizacijo je prilagodljivih vsakemu laboratoriju, v nekaterih primerih pa so na voljo standardizirane konfiguracije. Nekateri laboratoriji uporabljajo lastno programsko opremo z lastnim informacijskim sistemom in algoritmi anomalnega vzorčenja. Vendar se morate izogibati avtomatizaciji zaradi avtomatizacije. Velika vlaganja v robotiziran projekt sodobnega dragega visokotehnološkega avtomatskega laboratorija so zaman zaradi elementarne napake, da se krvni test vsakega vzorca ponovi z nenormalnim rezultatom.
Samodejno štetje
Večina samodejnih hematoloških analizatorjev meri ali izračunava naslednje parametre: hemoglobin, hematokrit, število rdečih krvnih celic in povprečni volumen, povprečni hemoglobin, povprečno koncentracijo celičnega hemoglobina, število trombocitov in povprečni volumen ter število levkocitov.
Hemoglobin se meri neposredno iz vzorca polne krvi z uporabo metode hemoglobinskega cianometra.
Pri pregledu hematološkega analizatorja lahko število rdečih krvnih celic, belih krvnih celic in trombocitov opravimo na več načinov. Mnogi merilniki uporabljajo metodo električne impedance. ontemelji na spremembi prevodnosti, ko celice prehajajo skozi majhne luknje. Velikosti slednjih se razlikujejo za eritrocite, levkocite in trombocite. Sprememba prevodnosti povzroči električni impulz, ki ga je mogoče zaznati in zabeležiti. Ta metoda vam omogoča tudi merjenje prostornine celice. Za določitev formule levkocitov je potrebna liza eritrocitov. Različne populacije levkocitov se nato identificirajo s pretočno citometrijo.
Hematološki analizator Mindray VS-6800, na primer, po izpostavljenosti vzorcem z reagenti, jih pregleda na podlagi laserskega sipanja svetlobe in podatkov o fluorescenci. Za boljšo identifikacijo in diferenciacijo populacij krvnih celic, zlasti za odkrivanje nepravilnosti, ki jih druge metode niso odkrile, je izdelan 3D diagram. Hematološki analizator BC-6800 zagotavlja podatke o nezrelih granulocitih (vključno s promielociti, mielociti in metamielociti), populacijah fluorescenčnih celic (kot so blasti in atipični limfociti), nezrelih retikulocitih in okuženih eritrocitih v dodatku k standardnim testom
V hematološkem analizatorju Nihon Kohden MEK-9100K so krvne celice popolnoma poravnane s hidrodinamično usmerjenim tokom, preden gredo skozi visoko natančen priključek za štetje impedance. Poleg tega ta metoda popolnoma odpravi tveganje ponovnega štetja celic, kar močno izboljša natančnost študij.
Laserska optična tehnologija Celltac G DynaScatter vam omogoča, da dobite formulo levkocitov v skoraj naravnem stanju. ATHematološki analizator MEK-9100K uporablja 3-kotni detektor sipanja. Iz enega kota lahko določite število levkocitov, z drugega lahko dobite informacije o strukturi celice in kompleksnosti delcev nukleokromatina, s strani pa podatke o notranji granularnosti in globularnosti. 3D grafične informacije se izračunajo z ekskluzivnim algoritmom Nihona Kohdena.
pretočna citometrija
Izvaja se za vzorce krvi, kakršne koli biološke tekočine, razpršenega aspirata kostnega mozga, uničenega tkiva. Pretočna citometrija je metoda, ki označuje celice po velikosti, obliki, biokemični ali antigenski sestavi.
Načelo te študije je naslednje. Celice se izmenično premikajo skozi kiveto, kjer so izpostavljene žarku intenzivne svetlobe. Krvne celice razpršijo svetlobo v vse smeri. Sipanje naprej, ki je posledica difrakcije, je v korelaciji z volumnom celice. Bočno sipanje (pod pravim kotom) je posledica loma in približno označuje njegovo notranjo granularnost. Podatki o razpršenosti naprej in po strani lahko na primer identificirajo populacije nevtrofilcev in limfocitov, ki se razlikujejo po velikosti in granularnosti.
Fluorescenca se uporablja tudi za odkrivanje različnih populacij v pretočni citometriji. Monoklonska protitelesa, ki se uporabljajo za identifikacijo citoplazmatskih in celičnih površinskih antigenov, so najpogosteje označena s fluorescentnimi spojinami. Na primer, fluoresceinali R-fikoeritrin imata različne emisijske spektre, kar omogoča identifikacijo oblikovanih elementov po barvi sijaja. Celično suspenzijo inkubiramo z dvema monoklonskima protitelesoma, ki sta označena z različnim fluorokromom. Ko krvne celice z vezanimi protitelesi prehajajo skozi kiveto, 488 nm laser vzbudi fluorescenčne spojine, zaradi česar žarijo na določenih valovnih dolžinah. Sistem leč in filtrov zaznava svetlobo in jo pretvori v električni signal, ki ga lahko analizira računalnik. Za različne elemente krvi je značilna različna stranska in smerna razpršitev ter intenzivnost oddane svetlobe pri določenih valovnih dolžinah. Podatki, sestavljeni iz tisočih dogodkov, se zbirajo, analizirajo in povzemajo v histogramu. Pretočna citometrija se uporablja pri diagnozi levkemij in limfomov. Uporaba različnih označevalcev protiteles omogoča natančno identifikacijo celic.
Hematološki analizator Sysmex uporablja natrijev lavril sulfat za testiranje hemoglobina. Je necianidna metoda z zelo kratkim reakcijskim časom. Hemoglobin se določi v ločenem kanalu, kar zmanjša motnje zaradi visokih koncentracij levkocitov.
Reagenti
Pri izbiri instrumenta za krvni test upoštevajte, koliko reagentov je potrebnih za hematološki analizator, ter njihove stroške in varnostne zahteve. Ali jih je mogoče kupiti pri katerem koli dobavitelju ali samo pri proizvajalcu? Na primer, Erba ELite 3 meri 20 parametrov s samo tremi okolju prijaznimi in brezplačnimicianidni reagenti. Modela Beckman Coulter DxH 800 in DxH 600 uporabljata le 5 reagentov za vse aplikacije, vključno z eritrociti z jedrom in številom retikulocitov. ABX Pentra 60 je hematološki analizator s 4 reagenti in 1 razredčilom.
Pomembna je tudi pogostost zamenjave reagenta. Na primer, Siemens ADVIA 120 ima zalogo analitičnih in pralnih kemikalij za 1850 testov.
Automatizirana optimizacija analizatorja
Po mnenju strokovnjakov se preveč pozornosti posveča izboljšanju laboratorijskih instrumentov in premalo - optimizaciji uporabe avtomatiziranih in ročnih tehnologij. Del težave je, da so hematološki laboratoriji usposobljeni za anatomsko patologijo in ne za laboratorijsko medicino.
Veliko strokovnjakov opravlja funkcije preverjanja, ne tolmačenja. Laboratorij mora imeti dve funkciji: biti odgovoren za rezultate analize in jih interpretirati. Naslednji korak bo praksa medicine, ki temelji na dokazih. Če po izvedbi 10.000 testov ni dokazov, da jih ni bilo mogoče samodejno preveriti s popolnoma enakimi rezultati, potem tega ne bi smeli storiti. Hkrati, če je 10.000 analiz zagotovilo nove medicinske informacije, bi jih bilo treba revidirati glede na nova znanja. Doslej je praksa, ki temelji na dokazih, na začetni ravni.
usposabljanje osebja
Druga težava je pomagati laboratorijskim pomočnikom ne le preučiti navodila za hematološki analizator,ampak tudi razumeti z njeno pomočjo prejete informacije. Večina strokovnjakov nima takšnega znanja o tehnologiji. Poleg tega je razumevanje grafičnega prikaza podatkov omejeno. Treba je poudariti njegovo povezanost z morfološkimi ugotovitvami, da bi lahko pridobili več informacij. Celo popolna krvna slika postane preveč zapletena in ustvari ogromno podatkov. Vse te informacije morajo biti integrirane. Prednosti več podatkov je treba pretehtati glede na dodatno zapletenost, ki jo prinaša. To ne pomeni, da laboratoriji ne bi smeli sprejemati napredka visoke tehnologije. Treba jih je združiti z izboljšanjem medicinske prakse.
