一種新型末梢血細胞混勻儀的研制*

李 昳 駱曉梅 劉軍權②* 王 冬

末梢血是血常規(guī)檢驗最為快捷的標本采集方法，同時也是部隊野戰(zhàn)醫(yī)療所和許多醫(yī)院門急診檢驗常用方法。末梢血細胞結果的準確性與樣本采集方法、試劑溫度、標本的混勻時間和檢驗者技術水平等有明顯相關性，特別是檢驗者操作習慣上的不同，可使血小板結果差異更為突出[1-6]。目前，有用手動顛倒混勻末梢血法和常規(guī)稀釋法離散末梢血細胞的研究[7]；也有用普通振蕩器改裝的血常規(guī)末梢血標本混勻方法[8]。然而，尚未檢索到與該儀器相似的“自動溫控、定時和霍爾漩渦振蕩的末梢血細胞混勻儀”應用于實驗室。為此，本研究設計研制一種“自動溫控和定時末梢血混勻儀”，并對相關部件參數(shù)進行調(diào)整，以及用不同樣本血小板計數(shù)法進行實驗驗證。

1 自動溫控和定時末梢血混勻儀設計

1.1 工作原理

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

圖1 自動溫控和定時末梢血混勻儀工作原理

1.2 結構設計

儀器由機殼、電源、主控制板、加熱裝置、制冷裝置、中央處理器CPU、報警裝置、達林頓陣列電機驅動器、微型電機、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。機殼上部有20個稀釋液放置位，2個吸頭放置孔和5個工作孔，其結構見圖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、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 自動溫控和定時末梢血混勻儀

圖3 自動溫控和定時末梢血混勻儀混合倉結構

1.2.2 電路設計

以微芯片技術制成電路主版，時間控制采用單片機技術，工作程序預寫，單個混合倉工作時間分別為正轉1～5 s和反轉1～5 s，振蕩重復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，蜂鳴音提示上機檢驗。電路設計見圖4。

圖4 自動溫控和定時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，運行完成。

2 自動溫控和定時末梢血混勻儀性能驗證

2.1 驗證材料

采用BY-1型自動溫控和定時末梢血混勻儀(由本研究課題組研制)。PC-5390CRP型全自動血液細胞分析儀及其檢驗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，末梢血液標本由有資質的檢驗技術人員按照《全國臨床檢驗操作規(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，核對檢驗申請內(nèi)容，向患者告知和解釋檢驗項目和操作過程。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，及時進行血細胞分析。采血完成后用消毒干棉球壓住傷口止血3 min。

2.2.2 準確度和精確度驗證

(1)末梢血細胞混勻儀的準確度和精確度驗證方法。由于末梢血血小板計數(shù)是血常規(guī)檢驗中最易出現(xiàn)誤差的項目，以血小板計數(shù)結果為指數(shù)。

(2)試驗方法。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行靜脈血采集，以驗證末梢血結果。將采集的末梢血分別用自動溫控和定時末梢血混勻儀混勻和手工混勻，計數(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，并報醫(yī)院倫理委員會批準。

2.3 觀察與評價指標

2.3.1 儀器設計觀察指標

通過對儀器機械部分、電路部分和微電腦系統(tǒng)控制部分檢測來評價儀器的設計方案和性能。

2.3.2 性能驗證指標

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

2.4 統(tǒng)計學方法

應用SPSS 19.0軟件對各組數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析。計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(x-±s)表示。分別以t檢驗和F-檢驗進行樣本均值和方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學有意義。

3 結果

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，比其結果顯示，3種域值(高值、低值或正常值)的血小板，全自動末梢血細胞混勻儀混勻的血小板其計數(shù)結果的準確度和精確度均高于手工混勻方法，其差異有統(tǒng)計學意義(t=2.045，t=2.047，t=2.046；P＜0.01)，儀器混勻法結果與靜脈血結果無明顯差異，見表1。

4 結論

血液常規(guī)檢驗是確定患者失血、感染及凝血等疾病病情的首選項目，而末梢血是血常規(guī)檢驗最為快捷的標本采集方法，同時也是各醫(yī)院門診和急診檢驗常用方法。目前，實驗室進行末梢血細胞混勻通常應用滾動法混合[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，實驗室引進一臺功能齊全的末梢血細胞混合器，可減少末梢血檢測結果的不穩(wěn)定性，縮短檢測時長，滿足野戰(zhàn)部隊檢驗和普通醫(yī)院急診患者的檢查需求。本研究研制的自動溫控和定時末梢血混勻儀采用霍爾漩渦原理，結合現(xiàn)代物理學，用微電機帶動偏心塊在混合倉內(nèi)旋轉，產(chǎn)生空氣渦流帶動離心管旋轉，使細胞懸浮，其原理與沙海報道相似[12]。溫控采用36 V電池供電，半導體制冷制熱片控溫，可控溫度范圍10～45°。時間控制采用單片機技術，工作程序預寫，單個混合倉工作時間分別為正轉1～5 s和反轉1～5 s，振蕩重復2次。儀器驗證結果表明：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數(shù)，儀器混勻法結果的準確度和精密度均明顯好于手工混勻法，儀器混勻法結果與靜脈血結果比較無明顯差異。實驗研究中用該末梢血細胞混勻儀設置不同混勻溫度(10～37 ℃)和不同混勻時間(10～160 s)行血小板計數(shù)，發(fā)現(xiàn)末梢血細胞混勻儀在最佳溫度和混勻時間內(nèi)計數(shù)的血小板結果準確性和穩(wěn)定性明顯好于手工混勻法[13]。

自動溫控和定時末梢血混勻儀的主要優(yōu)點：①感應式開關，簡單操作；②多孔位獨立工作，互不影響；③配備稀釋液放置孔位，末梢采血專用吸頭孔位，貼近實際工作；④微電腦智能控制，標準化操作重復性好；⑤體積小；⑥有溫控系統(tǒng)。通過對該儀器性能驗證和最佳使用條件的設置，能降低末梢血細胞檢驗過程中由于實驗室溫度、混勻時間和檢驗者之間的操作誤差，提高末梢血血常規(guī)檢驗的速度和準確性。

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