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血球計數儀在小動物臨床的應用與技術探討
 
 

宇麥動物醫療專刊 編輯部

血液學是一門博大精深的學問,不易入門也不容易精深,尤其是獸醫需要面對各種的動物,甚至各品種的差異,更是艱深的學問。所幸近年來血液自動分析儀器有長足的進展,以血球自動計數儀器而言,自動法比手工法更有效率,也更容易入門及訓練。實際計算的血球數比手工法多太多倍,尚且操作時間更短,具有再現性佳、誤差低且人力成本更低等優點。在面對動物生命危急的情況,還有來自飼主及家屬焦急的壓力,相信大多數動物醫師們並不會太樂意去花10倍的時間,用手工計算得到準確率遠低於自動分析儀器的數值。雖然,血液學鏡檢的基本功夫底還是得多花時間琢磨,但從血球計數儀已經成為動物醫院開業的基本配備而言,他的方便性和可依賴性已是不用多說。

本文章主要簡單的分享血球計數儀的原理,臨床上的應用範圍,分析結果代表的意義與參考價值,部分案例分享及分析數據或直方圖代表的意義。血球計數儀只是一個臨床上非常好用的工具,診斷仍得依賴醫師們的知識經驗與智慧,但好用的工具平時該要注意哪些保養、維修與校正,是最容易被忽略的一件重要的瑣事,透過這些分享希望讓手邊的工具儀器幫助醫療工作更如虎添翼。

血球計數的原理
血液常規檢查又稱完全血球計算(CompleteBlood Count, CBC),原本只包含了RBC、Hb、Hct、WBC等項目,後來因為自動血球計數儀的發展,檢查和分析的項目也更加完整。早期是分別測定紅血球和白血球的單項目,而且需要做許多前處理,如手工稀釋、添加溶血劑等,血小板則需要先離心,這些半自動的測定,往往容易因為人為因素導致效率和精確度不理想,一直到1970年代才進展到檢體稀釋自動化。最初開發的自動血球計數儀,是利用血球在計算盤中靜止狀態下,以光學原理(比色法或掃瞄法)測定,後來才有利用血球流動(Flow Type)通過孔洞時,一個一個量測的設計。現在利用阻抗式(Impedance)原理的血球計數儀,已經是主流而且相當成熟穩定度高的儀器。

血球的自動計算原理
白血球、紅血球、血小板的計算原理是利用阻抗法原理。此原理是一顆粒子在一導電溶液中經過一個檢測小孔(Aperture),小孔兩側通有正負電極,由於細胞具有不良導體的特性,稀釋樣本中的細胞在恒定負壓的作用下通過檢測小孔的時候,電極間的電阻就會發生變化,並且在電極兩端形成一個根據細胞體積大小成比例的脈衝。所以,測量引起電阻的改變,就可以得知其粒子的大小和計算粒子數目。電阻脈衝的數目就是細胞的數目,電阻脈衝的振幅就是細胞的體積大小。(圖二)

血紅素濃度的測量原理
血紅素濃度應用比色法測量。在計數池中,被稀釋的樣本加入溶血劑後,紅血球溶解,釋放出血紅素,後者與溶血劑結合後形成血紅素複合物,在計數池(Bath)的一端,LED發出中心波長為525nm 的單色光照射血紅素複合物溶液,在另一端通過光電管接收透射光,並將光強信號放大後轉換為電壓信號,通過與計數池中加入樣本之前(計數池中只有稀釋液)測得的本底透射光強產生的電壓比較,得到樣本的血紅素濃度(HGB)。此測量和計算過程由分析儀自動完成,結果將顯示在計數介面的分析結果區。

血球計數的臨床應用
血液是由血漿與血球組成,血球分為紅血球、白血球、血小板等三大類。自動血球計數儀所提供的臨床資料就是包含幾個主要指標:
1. 紅血球部份:包含血紅素(Hb)、紅血球數目(RBC)、血比容(Hct)、平均紅血球容積(MCV)
2. 白血球部分:包含白血球數目(WBC)、白血球分類(Differential count)
3. 血小板部分:包含血小板數目(PLT)以上分析數據,以及其他參考指標。
白血球共有五種,分別為淋巴球(Lymphocytes)、嗜鹼性球(Basophils)、單核球(Monocytes)、嗜酸性球(或稱嗜伊紅球)(Eosinophils)、嗜中性球(Neutrophils)。它們在淋巴結、脾臟、紅骨髓中產生,生存一至四日。當細菌經由傷口侵入時,所產生的毒素,以及受傷組織所產生的物質,使受傷區域的血管擴張,透過性增加,液體和白血球便於通過,受傷區域變為發炎和腫脹,白血球大批的湧入以吞噬細菌和壞的組織,首先變的活躍的是中性球,如果傷勢嚴重,白血球破壞,和細菌以及組織屑片聯合構成膿,接著單核球和淋巴球變為巨噬細胞macrophages,而將傷部清除。

白血球約是紅血球大小的1.5倍,紅血球的功能主要為攜帶氧氣,血紅素濃度降低的狀態,稱為貧血。血小板之大小只有紅血球的五分之一左右,其主要功能為抑制出血(止血)。


1. 當WBC 長條圖異常時,在長條圖右側會出現“R1,R2,R3,R4,Rm”等報警字樣。
其含義如下:
R1: 表示淋巴細胞峰左側區域有異常,可能存在血小板凝塊、巨大血小板、有核紅血球、未溶解紅血球、蛋白及脂類顆粒,或電雜訊干擾。
R2: 表示淋巴球峰值與嗜中性球區之間的區域有異常,提示可能存在異型淋巴球、漿細胞、非典型淋巴球、顆粒球或嗜酸性球增多、嗜鹼性球增多。
R3: 表示嗜中性球與嗜中性球峰值之間的區域有異常,可能存在未成熟的嗜中性球、異常細胞亞群或嗜酸性球細胞增多。
R4: 表示嗜中性球細胞峰值右側區域有異常,表示嗜中性球細胞絕對數增多。
Rm: 表示有兩個以上的R 報警。

2.PLT 長條圖報警當PLT 長條圖異常時,在長條圖右側會出現“Pm,PS,PL”報警的字樣。
其含義如下:
Pm: 表示血小板與紅細胞區域交界模糊,可能存在大血小板、血小板凝塊、小紅血球、細胞碎片、纖維蛋白。
PS: 提示小血小板可能過多。
PL: 提示大血小板可能過多。

使用維修保養

常用試劑、清潔液、質控液與校正液
1.稀釋液(Diluent)
稀釋液在稀釋血液樣本的同時為血球細胞提供與血漿性質相近似的環境,以保證在一定的時間內維持血細胞的體積穩定,並為血球細胞計數提供一個導電環境。

2.溶血劑(Lyse)
溶血劑能迅速破壞紅血球細胞膜,並使細胞碎片體積減小至不干擾白細胞分析的程度。這樣,白血球細胞就可以被分成三個子群進行分類。溶血劑可與血紅蛋白形成特定複合物,該複合物的吸光度與血紅蛋白濃度有關。

3.沖洗液(Rinse)
不含蛋白西每蛋白清除劑和次氯酸鈉等強蛋白清除劑的電解質溶液,用於分析儀進樣孔、計數池、閥和管路系統的清潔和沖洗。

4.E-Z 清洗液(E-Z Cleanser)
含有蛋白西每強蛋白清除劑的電解質溶液,用於血液細胞分析儀進樣孔、計數池、閥和管路系統的清潔和沖洗。如果操作者連續24 小時不關機使用,計數介面會自動彈出對話方塊詢問是否執行E-Z浸泡液的清洗功能。

5.探頭清潔液(Probe Cleanser)
含有次氯酸鈉強蛋白清除劑的電解質溶液,用於分析儀進樣器的清潔和沖洗。如果操作者連續24小時不關機使用,應每三天進行一次探頭清潔液浸泡操作。如果用戶每天執行關機操作,建議每星期進行一次探頭清潔液浸泡操作。

6.質控液(Controls)和校正液(Calibrators)
質控和校正液是一種工業生產的全血製品,用於檢驗分析儀的計數功能是否正常。質控液有低、中、高值三種。每天使用三種質控可以監測分析儀的運作情況,保證分析結果的可靠性。校正液也是一種工業生產的全血製品,提供分析儀做精確校準使用。

技術問題與排除

1.數值好像怪怪的?
若是背景值不正常,可能原因為溶液受污染,管路髒污或電路板的問題。

2.儀器計算數值的時間變長了?
可能原因有白血球或紅血球樣品阻塞造成溶液流動過慢,可以開啟沖洗功能或ZAP高溫清除功能。

3.CBC計算數值的時間變短了?
可能是管路內有空氣,使得實際計算血球的時間變短,請先檢查反應溶液並排除管內空氣。

4.WBC的數值不正常?
先檢查Lyse溶液是否足夠,若Lyse溶液不足,易使WBC和RBC數值大幅偏差。

5.為何最後數值與正常值仍然差異蠻大?
需先檢查血液樣本是否符合規定,反應溶液質與量是否正常,可以測定背景值或使用質控液(Control ),若需校正請聯絡工程師提供校正液及校正服務。



6.請問半年期間需要注意些保養?
半年的定期保養除了確保機器的穩定度、最後數值符合校正值,也是延長儀器的壽命與使用年限的重要因素。半年固定的保養可以針對部分零件的清理與替換,如真空過濾的清理或替換,檢查閥門與注射器的穩定度,清洗閥門特別是V11與V12閥門,清理計數池(Bath)與紅寶石小孔(Aper tures),檢查負壓真空室的穩定度和壓力,軟體與設定方面,建議使用校正液重新校正儀器,使計數儀隨時保持在最精確的狀態。

7.其他技術性問題:
其他技術性如硬體或軟體的問題,可以透過宇麥專業認證的工程師來協助處理,一般而言只要稍注意平時的保養,定期請工程師協助維修,一定能為您對醫療品質的要求如虎添翼。

選擇適用於動物醫院血球計數儀的原則

1. 操作便利性與效率

2. 準確率與全球市場口碑
Mindray 2800及2800Vet三分類的機型為例,全球銷售超過150個國家,超過60000台的裝機數量,全球三分類裝機數量前三名的佳績,此類產品相對為成熟穩定性高的產品。

3. 儀器的設計與可信賴度

(1)液體管路設計與零組件:
血球計數儀計數的原理需要有稀釋液和部分反應劑,液體管路與零件的設計,除了要求精確外,應強調簡單、穩定,維修成本低,不要有管路被血液或溶液阻塞、髒污的情形,若真的發生阻塞,也要備有壓力回沖的故障排除功能。以檢測小孔(Aperture)的零件為例,採用成本較高的紅寶石(Ruby)材料的零件會比採用陶瓷(Ceramic)材質的耐用度更高。有些機種有燒灼檢測小孔(ZapAperture)並反沖洗的功能,對大量檢測樣本後的維修也是相當方便的功能。

(2)預稀釋模式(PredilutedMode):
預先稀釋模式的設計,在採集全血困難或剛出生小動物的血球計數上有很大的優勢和方便性,以2800Vet為例,只需採集末稍血液20μL與分析儀自動排出的1.6 mL稀釋液均勻混合,即可進行樣本分析。

(3)溶液的成份:
使用內含氰化物(Cyanide)成份為溶血劑的機型,因為氰化物的危險性較高而且不符合環保要求,在檢驗室與醫院內,未來將逐漸較少被採用。在選用溶血液(Lyse)上,應該以Cyanide-freeagent為優先考量。其他如稀釋液(Diluent)、溶血液(Lyse)、清洗液(Rinse)等,因為動物的血液與人類血液仍有些差異,採用原廠建議動物專用(Veterinary Use Only)的溶液在使用效率和精確度上會有比較可靠的表現。

(4)樣本資料儲存:
資料管理在樣本數目多時更顯得重要,2800Vet的資料儲存量可達10,000筆含直方圖,內建熱感印表機,並可與電腦系統串連,或與台灣最多動物醫院採用的管理系統Easy Vet結合病歷管理。

(5)QC與校正系統:
在動物醫院檢驗標準要求越來越高的情形下,在QC與儀器校正方面,需考量計數儀廠商是否提供完整的品管材料與工具,如質控液(Control)及校正液(Calibrator)等。根據建議,每天做高、中、低的質控液的品質控制,更能保證分析結果的可靠性。校正液則是定期如半年、懷疑數值的精確度時,或更換保養機板零件等情況時,建議需要做校正。校正液應以原廠提供專用的校正液為優先考量,一般校正液也是工業生產的全血製品,製作保存並不容易,需根據該批號的校正液數值,請工程師協助校正。

(6)軟體設計與功能:
獸醫最大的挑戰之一是需要醫治各品種的動物,2800Vet針對不同品種設計了不同的計算參數和指標,包含有狗、貓、兔、馬、豬、牛、水牛、山羊、綿羊、大鼠、小鼠、猴、駱駝等13種動物,另有3種自訂參數的條件,分析結果共計有18個分析與計算數值,以及3個直方圖,使檢驗功能更彈性及強大。

4.溶液的消耗量與儀器價格
一般而言,檢驗樣本的採血量需求越少,在反應溶液的使用上也相對代表效率更高更節省。以全血樣本只需13μL,預稀釋血液樣本需求為20μL估算,一個樣本消耗的Reagents相對少量,代表的是耗材成本明顯較低,清洗管路損耗的Reagents也節省許多,日積月累或檢驗樣本多時,對動物醫院的成本控制就有很好的優勢。

5.售後服務與維修能力
血球計數儀的原理與機械電路結構雖然不算複雜,但平日的保養、清理、控制、校正也是不能忽略的工作,動物醫院事情繁瑣而複雜,更不能讓儀器設備把醫院工作複雜化。醫院人員好的使用習慣固然很重要,遇到緊急情況或定期交給值得信賴的團隊與工程師協助,可以讓醫師更專注於動物疾病的診斷與治療,這才是血球計數儀能幫助醫院成長的最原本的目的。

 
 
 
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