一種新型末梢血細(xì)胞混勻儀的研制*

李 昳 駱曉梅 劉軍權(quán)②* 王 冬

末梢血是血常規(guī)檢驗(yàn)最為快捷的標(biāo)本采集方法，同時(shí)也是部隊(duì)野戰(zhàn)醫(yī)療所和許多醫(yī)院門急診檢驗(yàn)常用方法。末梢血細(xì)胞結(jié)果的準(zhǔn)確性與樣本采集方法、試劑溫度、標(biāo)本的混勻時(shí)間和檢驗(yàn)者技術(shù)水平等有明顯相關(guān)性，特別是檢驗(yàn)者操作習(xí)慣上的不同，可使血小板結(jié)果差異更為突出[1-6]。目前，有用手動(dòng)顛倒混勻末梢血法和常規(guī)稀釋法離散末梢血細(xì)胞的研究[7]；也有用普通振蕩器改裝的血常規(guī)末梢血標(biāo)本混勻方法[8]。然而，尚未檢索到與該儀器相似的“自動(dòng)溫控、定時(shí)和霍爾漩渦振蕩的末梢血細(xì)胞混勻儀”應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室。為此，本研究設(shè)計(jì)研制一種“自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀”，并對相關(guān)部件參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以及用不同樣本血小板計(jì)數(shù)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1 自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀設(shè)計(jì)

1.1 工作原理

利用微電腦芯片中央處理器控制技術(shù)，采用霍爾漩渦原理，用微電機(jī)帶動(dòng)偏心塊在混合倉內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生空氣渦流帶動(dòng)離心管旋轉(zhuǎn)使細(xì)胞懸浮。通過紅外線發(fā)射和接受溫度信息以半導(dǎo)體控溫，單片機(jī)預(yù)寫控制混勻時(shí)間，其工作原理見圖1。

圖1 自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀工作原理

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

儀器由機(jī)殼、電源、主控制板、加熱裝置、制冷裝置、中央處理器CPU、報(bào)警裝置、達(dá)林頓陣列電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、微型電機(jī)、混合倉、離心管、紅外線發(fā)射及接收裝置以及溫度傳感及控制裝置組成。機(jī)殼上部有20個(gè)稀釋液放置位，2個(gè)吸頭放置孔和5個(gè)工作孔，其結(jié)構(gòu)見圖2。

1.2.1 混合倉

混合倉由微電腦系統(tǒng)控制，包括微型電機(jī)、偏心塊、混合倉、紅外線發(fā)射裝置以及紅外線接收裝置組成，見圖3。

圖2 自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀

圖3 自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀混合倉結(jié)構(gòu)

1.2.2 電路設(shè)計(jì)

以微芯片技術(shù)制成電路主版，時(shí)間控制采用單片機(jī)技術(shù)，工作程序預(yù)寫，單個(gè)混合倉工作時(shí)間分別為正轉(zhuǎn)1～5 s和反轉(zhuǎn)1～5 s，振蕩重復(fù)2次。上樣后紅燈亮開始工作，微芯片控制系統(tǒng)發(fā)出工作指令，偏心塊振蕩3 s后停2 s、振蕩3 s后停2 s、振蕩3 s后停30 s、振蕩3 s后停2 s、振蕩3 s后停2 s、振蕩3 s停止工作，混勻工作完成，綠燈亮、紅燈滅，蜂鳴音提示上機(jī)檢驗(yàn)。電路設(shè)計(jì)見圖4。

圖4 自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀電路圖

1.2.3 使用方法

將采集的末梢血置于含稀釋液的樣本管內(nèi)，按次序置于工作孔，工作指示光耦開啟，電源供電開始混勻，綠燈(完成指示燈)亮并伴有蜂鳴音提示，運(yùn)行完成。

2 自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀性能驗(yàn)證

2.1 驗(yàn)證材料

采用BY-1型自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀(由本研究課題組研制)。PC-5390CRP型全自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀及其檢驗(yàn)試劑由深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司提供。用于靜脈血和末梢血采集的EDTA-K2抗凝管，由邁瑞南京生物技術(shù)有限公司提供。采集末梢血所用的其他材料包括75%酒精、無菌棉球、一次性采血針、采樣吸管及樣品稀釋液等。

2.2 檢測方法

2.2.1 末梢血采集

將20例低值、高值和在正常參考區(qū)間的末梢血血小板樣本用兩種混勻方法檢測對比，末梢血液標(biāo)本由有資質(zhì)的檢驗(yàn)技術(shù)人員按照《全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》(4版)要求采集。通常成人在無名指或中指的指尖內(nèi)側(cè)采集，排除指尖有凍瘡、炎癥、水腫、瘢痕或皮膚病等。采血前查對患者姓名、性別、年齡、病區(qū)和病床號(hào)，核對檢驗(yàn)申請內(nèi)容，向患者告知和解釋檢驗(yàn)項(xiàng)目和操作過程。采血前輕按摩采血部分，使其自然充血，操作者左手拇指和食指緊捏穿刺部位兩則，右手持無菌采血針，自指尖內(nèi)側(cè)迅速有力地穿刺，即刻拔出采血針并棄于利器盒內(nèi)。用消毒干棉球擦去第一滴血，按照先行血涂片、EDTA抗凝管及其他標(biāo)本順序采集。用微量采集管采集血液，總血量共50 μl，置含6 ml稀釋液的試管中，分為5份，及時(shí)進(jìn)行血細(xì)胞分析。采血完成后用消毒干棉球壓住傷口止血3 min。

2.2.2 準(zhǔn)確度和精確度驗(yàn)證

(1)末梢血細(xì)胞混勻儀的準(zhǔn)確度和精確度驗(yàn)證方法。由于末梢血血小板計(jì)數(shù)是血常規(guī)檢驗(yàn)中最易出現(xiàn)誤差的項(xiàng)目，以血小板計(jì)數(shù)結(jié)果為指數(shù)。

(2)試驗(yàn)方法。選擇血小板數(shù)為低、中、高值各20例供者(為健康體檢人員和血液病患者)，分別采集末梢血各2份，行末梢血采集的供者均進(jìn)行靜脈血采集，以驗(yàn)證末梢血結(jié)果。將采集的末梢血分別用自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀混勻和手工混勻，計(jì)數(shù)血小板數(shù)量并記錄。所有納入該研究的供體均需簽署知情同意書，并報(bào)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

2.3 觀察與評價(jià)指標(biāo)

2.3.1 儀器設(shè)計(jì)觀察指標(biāo)

通過對儀器機(jī)械部分、電路部分和微電腦系統(tǒng)控制部分檢測來評價(jià)儀器的設(shè)計(jì)方案和性能。

2.3.2 性能驗(yàn)證指標(biāo)

分析末梢血兩種混勻方法之間血小板結(jié)果及與靜脈血計(jì)數(shù)結(jié)果的一致性，以驗(yàn)證本儀器對檢驗(yàn)結(jié)果的影響。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 19.0軟件對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示。分別以t檢驗(yàn)和F-檢驗(yàn)進(jìn)行樣本均值和方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)有意義。

3 結(jié)果

將20例低值、高值和在正常參考區(qū)間的末梢血血小板樣本用兩種混勻方法檢測對，比其結(jié)果顯示，3種域值(高值、低值或正常值)的血小板，全自動(dòng)末梢血細(xì)胞混勻儀混勻的血小板其計(jì)數(shù)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精確度均高于手工混勻方法，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.045，t=2.047，t=2.046；P＜0.01)，儀器混勻法結(jié)果與靜脈血結(jié)果無明顯差異，見表1。

4 結(jié)論

血液常規(guī)檢驗(yàn)是確定患者失血、感染及凝血等疾病病情的首選項(xiàng)目，而末梢血是血常規(guī)檢驗(yàn)最為快捷的標(biāo)本采集方法，同時(shí)也是各醫(yī)院門診和急診檢驗(yàn)常用方法。目前，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行末梢血細(xì)胞混勻通常應(yīng)用滾動(dòng)法混合[9-10]且樣本中存在的微凝集(如血小板凝聚)難以分散[11-12]。因此，實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)一臺(tái)功能齊全的末梢血細(xì)胞混合器，可減少末梢血檢測結(jié)果的不穩(wěn)定性，縮短檢測時(shí)長，滿足野戰(zhàn)部隊(duì)檢驗(yàn)和普通醫(yī)院急診患者的檢查需求。本研究研制的自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀采用霍爾漩渦原理，結(jié)合現(xiàn)代物理學(xué)，用微電機(jī)帶動(dòng)偏心塊在混合倉內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生空氣渦流帶動(dòng)離心管旋轉(zhuǎn)，使細(xì)胞懸浮，其原理與沙海報(bào)道相似[12]。溫控采用36 V電池供電，半導(dǎo)體制冷制熱片控溫，可控溫度范圍10～45°。時(shí)間控制采用單片機(jī)技術(shù)，工作程序預(yù)寫，單個(gè)混合倉工作時(shí)間分別為正轉(zhuǎn)1～5 s和反轉(zhuǎn)1～5 s，振蕩重復(fù)2次。儀器驗(yàn)證結(jié)果表明：低于參考值、高于參考值和在參考值內(nèi)的各20例血小板樣本用兩種混勻方法混勻計(jì)數(shù)，儀器混勻法結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度均明顯好于手工混勻法，儀器混勻法結(jié)果與靜脈血結(jié)果比較無明顯差異。實(shí)驗(yàn)研究中用該末梢血細(xì)胞混勻儀設(shè)置不同混勻溫度(10～37 ℃)和不同混勻時(shí)間(10～160 s)行血小板計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)末梢血細(xì)胞混勻儀在最佳溫度和混勻時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)的血小板結(jié)果準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性明顯好于手工混勻法[13]。

自動(dòng)溫控和定時(shí)末梢血混勻儀的主要優(yōu)點(diǎn)：①感應(yīng)式開關(guān)，簡單操作；②多孔位獨(dú)立工作，互不影響；③配備稀釋液放置孔位，末梢采血專用吸頭孔位，貼近實(shí)際工作；④微電腦智能控制，標(biāo)準(zhǔn)化操作重復(fù)性好；⑤體積?。虎抻袦乜叵到y(tǒng)。通過對該儀器性能驗(yàn)證和最佳使用條件的設(shè)置，能降低末梢血細(xì)胞檢驗(yàn)過程中由于實(shí)驗(yàn)室溫度、混勻時(shí)間和檢驗(yàn)者之間的操作誤差，提高末梢血血常規(guī)檢驗(yàn)的速度和準(zhǔn)確性。

表1 兩種混勻方法對不同參考區(qū)間血小板計(jì)數(shù)結(jié)果比較(n=5，×109/L)