A hematológiai vérelemző készülékek a klinikai laboratóriumok igáslói. Ezek a nagy teljesítményű műszerek megbízható vörösvértest-, vérlemezke- és 5-komponensű WBC-számot biztosítanak, amelyek azonosítják a limfocitákat, monocitákat, neutrofileket, eozinofileket és bazofileket. A nukleáris eritrociták és az éretlen granulociták száma a 6. és 7. mutató. Bár az elektromos impedancia továbbra is alapvető fontosságú a teljes sejtszám és -méret meghatározásában, az áramlási citometriás technikák értékesnek bizonyultak a leukocita differenciálódásban és a vér hematológiai patológiai elemzővel történő vizsgálatában.
Az analizátor evolúciója
Az 1950-es években bevezetett első automatizált vérmennyiségmérők Coulter elektromos impedancia elvén alapultak, amelybencellák egy kis lyukon áthaladva megszakították az elektromos áramkört. Ezek "őskori" analizátorok voltak, amelyek csak az eritrociták átlagos térfogatát, az átlagos hemoglobint és annak átlagos sűrűségét számolták és számították ki. Aki számolt már sejteket, tudja, hogy ez egy nagyon monoton folyamat, és két laboráns soha nem fogja ugyanazt az eredményt adni. Így az eszköz megszüntette ezt a változékonyságot.
Az 1970-es években automatizált analizátorok jelentek meg a piacon, amelyek 7 vérparaméter és a leukocita képlet 3 komponensének (limfociták, monociták és granulociták) meghatározására voltak képesek. Először automatizálták a manuális leukogramszámlálást. Az 1980-as években egy eszköz már 10 paramétert tudott kiszámítani. Az 1990-es években az elektromos impedancián vagy a fényszórási tulajdonságokon alapuló áramlási módszerek alkalmazásával további javulást tapaszt altak a leukocita-különbségek terén.
A hematológiai analizátorok gyártói gyakran igyekeznek elválasztani műszereiket a versenytársak termékeitől azáltal, hogy a fehérvérsejt-differenciálási vagy vérlemezkeszámlálási technológiák egy adott csomagjára összpontosítanak. A laboratóriumi diagnosztika szakértői azonban azzal érvelnek, hogy a legtöbb modellt nehéz megkülönböztetni, mivel mindegyik hasonló módszereket használ. Csak további funkciókat adnak hozzá, hogy másképp nézzenek ki. Például egy automata hematológiai analizátor képes meghatározni a leukocita különbségeket úgy, hogy fluoreszcens festéket helyez a sejtmagba.cellák és izzás fényerő mérések. A másik megváltoztathatja az áteresztőképességet és regisztrálhatja a festék felszívódásának sebességét. A harmadik képes mérni az enzim aktivitását egy meghatározott szubsztrátba helyezett sejtben. Létezik egy volumetrikus vezetési és szórási módszer is, amely "közel természetes" állapotában elemzi a vért.
Az új technológiák az átfolyásos módszerek felé haladnak, ahol a sejteket sorra vizsgálja egy optikai rendszer, amely számos olyan paramétert képes mérni, amelyeket korábban soha nem mértek. A probléma az, hogy minden gyártó meg akarja alkotni a saját módszerét, hogy megőrizze identitását. Ezért gyakran kiemelkednek egy területen, és lemaradnak egy másik területen.
Jelenlegi állapot
A szakértők szerint a piacon lévő összes hematológiai analizátor általában megbízható. A köztük lévő különbségek csekélyek, és olyan további funkciókhoz kapcsolódnak, amelyek egyesek tetszenek, mások viszont nem. A hangszer vásárlására vonatkozó döntés azonban általában az árától függ. Míg a múltban nem volt probléma a költségekkel, manapság a hematológia nagyon versenyképes piactá válik, és néha az árképzés (a legjobb elérhető technológia helyett) befolyásolja az analizátor vásárlását.
A legújabb nagy teljesítményű modellek használhatók önálló eszközként vagy egy automatizált többszerszámos rendszer részeként. A teljesen automatizált laboratórium hematológiai, kémiai és immunkémiai analizátorokat tartalmaz automatizált bemenetekkel, kimenetekkel és hűtésselbeállítások.
A laboratóriumi műszerek a vizsgált vértől függenek. Különböző típusai speciális modulokat igényelnek. Az állatorvosi hematológiai analizátor úgy van beállítva, hogy különböző állatfajok egységes elemeivel dolgozzon. Például az Idexx ProCyte Dx képes tesztelni kutyák, macskák, lovak, bikák, görények, nyulak, futóegér, sertés, tengerimalac és törpemalac vérmintáját.
Az áramlási elvek alkalmazása
Az analizátorok bizonyos területeken összehasonlíthatók, nevezetesen a leukociták és eritrociták, a hemoglobin és a vérlemezkék szintjének meghatározásában. Ezek hétköznapi, tipikus mutatók, nagyrészt ugyanazok. De vajon a hematológiai analizátorok pontosan ugyanazok? Természetesen nem. Egyes modellek az impedancia elvein alapulnak, egyesek lézeres fényszórást, mások pedig fluoreszcens áramlási citometriát használnak. Utóbbi esetben fluoreszcens festékeket használnak, amelyek megfestik a sejtek egyedi jellemzőit, így azok elkülöníthetők. Így lehetővé válik további paraméterek hozzáadása a leukocita és eritrocita képletekhez, beleértve a magos eritrociták és az éretlen granulociták számának megszámlálását. Új mutató a retikulociták hemoglobinszintje, amelyet az erythropoiesis és a vérlemezkék éretlen frakciójának monitorozására használnak.
A technológia fejlődése kezd lelassulni, ahogy egész hematológiai platformok jelennek meg. Még mindig vannakszámos fejlesztés. Ma már szinte szabványos a teljes vérkép a sejtmagos eritrociták számával. Emellett a vérlemezkeszám pontossága is nőtt.
A magas szintű analizátorok másik szokásos funkciója a sejtek számának meghatározása a biológiai folyadékokban. A leukociták és eritrociták számának megszámlálása munkaigényes eljárás. Általában manuálisan, hemocitométeren hajtják végre, időigényes és szakképzett személyzetet igényel.
A következő fontos lépés a hematológiában a leukocita képlet meghatározása. Ha a korábbi analizátorok csak blast sejteket, éretlen granulocitákat és atipikus limfocitákat tudtak jelölni, akkor most ezek megszámlálására van szükség. Sok elemző említi őket kutatási mutató formájában. De a legtöbb nagy cég dolgozik ezen.
A modern elemzők jó mennyiségi, de minőségi információt nem szolgáltatnak. Jók a részecskék megszámlálására, és a vörösvértestek, vérlemezkék, fehérvérsejtek kategóriába sorolhatók. Minőségi becslésekben azonban kevésbé megbízhatóak. Például az analizátor megállapíthatja, hogy granulocita, de nem lesz olyan pontos az érési szakaszának meghatározásában. A laboratóriumi műszerek következő generációjának jobban meg kell tudnia mérni ezt.
Ma már minden gyártó tökéletesítette a Coulter impedancia elvű technológiát, és úgy hangolta szoftverét, hogy a lehető legtöbb adatot ki tudja kinyerni. A jövőben újolyan technológiák, amelyek a sejt funkcionalitását, valamint a felszíni fehérje szintézisét használják fel, ami jelzi annak funkcióit és fejlődési szakaszát.
Citometriás határ
Egyes analizátorok áramlási citometriás módszereket használnak, különösen CD4 és CD8 antigén markereket. A Sysmex hematológiai analizátorok állnak a legközelebb ehhez a technológiához. Végső soron nem lehet különbség a kettő között, de ehhez valakinek látnia kell az előnyt.
A lehetséges integráció jele, hogy a standard teszteknek tekintettek, amelyek áttértek az áramlási citometriára, visszatérnek a hematológiába. Például nem lenne meglepő, ha az analizátorok a Kleinhauer-Bethke teszt manuális technikáját felváltva magzati vörösvértest-számlálást végeznének. A vizsgálat elvégezhető áramlási citometriával, de a hematológiai laboratóriumba való visszaküldése szélesebb körben elfogadottá teszi. Valószínű, hogy hosszú távon ez a pontosság szempontjából szörnyű elemzés jobban megfelel majd annak, amit a 21. századi diagnosztikától elvárhatunk.
A hematológiai analizátorok és az áramlási citométerek közötti határ a technológia vagy a módszerek fejlődésével a belátható jövőben valószínűleg eltolódik. Ilyen például a retikulocitaszám. Először kézzel, majd áramlási citométerrel végezték, majd a technika automatizálásával hematológiai eszközzé vált.
Az integráció kilátásai
Szakértők szerint néhány egyszerűA citometrikus tesztek adaptálhatók a hematológiai analizátorhoz. Nyilvánvaló példa erre a T-sejtek szabályos alcsoportjainak kimutatása, a direkt krónikus vagy akut leukémia, ahol minden sejt homogén, nagyon világos fenotípusos profillal. A vérelemző készülékekben lehetőség nyílik a szórási jellemzők pontos meghatározására. A szokatlan vagy aberránsabb fenotípusú profillal rendelkező vegyes vagy valóban kis populációk esetei összetettebbek lehetnek.
Azonban néhány ember kételkedik abban, hogy a hematológiai vérelemzők áramlási citométerekké válnak. A standard teszt sokkal kevesebbe kerül, és egyszerűnek kell maradnia. Ha magatartása következtében a normától való eltérést állapítanak meg, akkor más vizsgálatokat kell végezni, de a klinikának vagy az orvosi rendelőnek ezt nem szabad megtennie. Ha az összetett teszteket külön-külön futtatják, akkor nem növelik a normál tesztek költségeit. A szakértők szkeptikusak abban, hogy a komplex akut leukémia szűrése vagy az áramlási citometriában használt nagy panelek gyorsan visszatérnek a hematológiai laborba.
Az áramlási citometria drága, de vannak módok a költségek csökkentésére a reagensek különböző módon történő kombinálásával. Egy másik tényező, amely lassítja a teszt integrálását a hematológiai analizátorba, a bevételkiesés. Az emberek nem akarják elveszíteni ezt az üzletet, mivel a nyereségük már megcsappant.
Az áramláselemzési eredmények megbízhatóságát és reprodukálhatóságát szintén fontos figyelembe venni. Azon alapuló módszerekimpedancia, igáslovak nagy laboratóriumokban. Megbízhatónak és gyorsnak kell lenniük. És meg kell győződnie arról, hogy ezek költséghatékonyak. Erősségük az eredmények pontosságában és reprodukálhatóságában rejlik. És ahogy új alkalmazások jelennek meg a sejtcitometria területén, ezeket még bizonyítani és be kell vezetni. Az in-line technológia jó minőség-ellenőrzést és a műszerek és reagensek szabványosítását igényli. E nélkül hibák lehetségesek. Ezenkívül képzett személyzetre van szükség, akik tudják, mit csinálnak és dolgoznak együtt.
Szakértők szerint új mutatók lesznek, amelyek megváltoztatják a laboratóriumi hematológiát. Azok a műszerek, amelyek képesek fluoreszcenciát mérni, sokkal jobb helyzetben vannak, mert nagyobb az érzékenységük és a szelektivitásuk.
Szoftver, szabályok és automatizálás
Míg a látnokok a jövőbe tekintenek, a gyártók ma kénytelenek megküzdeni a versenytársakkal. Amellett, hogy kiemelik a technológiai különbségeket, a vállalatok olyan szoftverekkel különböztetik meg termékeiket, amelyek adatokat kezelnek, és a normál cellák automatikus érvényesítését biztosítják a laboratóriumban meghatározott szabályrendszer alapján, ami nagymértékben felgyorsítja az érvényesítést, és több időt ad a személyzetnek arra, hogy a kóros esetekre összpontosítson..
Az elemző szintjén nehéz megkülönböztetni a különböző termékek előnyeit. Az elemzési eredmények megszerzésében kulcsszerepet játszó szoftver bizonyos mértékig lehetővé teszi, hogy a termék kiemelkedjen a piacon. Először is a diagnosztikai cégek mennek elszoftvereket piacra dobni a vállalkozásuk védelmére, de aztán rájönnek, hogy az információkezelő rendszerek elengedhetetlenek a túlélésükhöz.
Az analizátorok minden generációjával a szoftver jelentősen javul. Az új számítási teljesítmény sokkal jobb szelektivitást biztosít a leukocita képlet manuális kiszámítása során. Nagyon fontos a mikroszkóppal végzett munka csökkentésének lehetősége. Ha van pontos műszer, akkor elég a kóros sejteket hematológiai analizátoron megvizsgálni, ami növeli a szakemberek munkájának hatékonyságát. És a modern eszközök lehetővé teszik ennek elérését. Pontosan erre van szüksége a labornak: egyszerű használat, hatékonyság és csökkentett mikroszkópos munka.
Aggodalomra ad okot, hogy egyes klinikai laboratóriumi orvosok erőfeszítéseiket a technológia fejlesztésére összpontosítják, nem pedig annak optimalizálására, hogy megalapozott orvosi döntéseket hozzanak. Megvásárolhatja a világ legfurcsább laboratóriumi műszerét, de ha folyamatosan ellenőrzi az eredményeket, akkor ez kiküszöböli a technológus lehetőségeit. A rendellenességek nem hibásak, és azok a laboratóriumok, amelyek automatikusan csak a „Nem találtunk rendellenes sejtet” eredményt ellenőrzik a hematológiai analizátortól, logikátlanul működnek.
Minden laboratóriumnak meg kell határoznia azokat a kritériumokat, amelyek alapján a vizsgálatokat felül kell vizsgálni, és melyeket kell manuálisan feldolgozni. Így a nem automatizált munkaerő teljes mennyisége csökken. Van ideje dolgozni abnormálisleukogramok.
A szoftver lehetővé teszi a laboratóriumok számára, hogy szabályokat állítsanak fel a gyanús minták automatikus ellenőrzésére és azonosítására a minta vagy a vizsgálati csoport helye alapján. Például, ha a laboratórium nagyszámú rákos mintát dolgoz fel, a rendszer konfigurálható úgy, hogy automatikusan elemezze a vért egy hematológiai patológiai analizátoron.
Nemcsak a normál eredmények automatikus megerősítése fontos, hanem a hamis pozitív eredmények számának csökkentése is. A kézi elemzés technikailag a legnehezebb. Ez a legmunkaigényesebb folyamat. Csökkenteni kell azt az időt, amelyet a laboráns a mikroszkóppal tölt, csak a kóros esetekre korlátozva.
A berendezésgyártók nagy teljesítményű automatizálási rendszereket kínálnak a nagy laboratóriumok számára, hogy segítsenek megbirkózni a munkaerőhiánnyal. Ebben az esetben a laboráns egy automata sorba helyezi a mintákat. A rendszer ezután elküldi a csöveket az analizátorba, és továbbítja további vizsgálatokra, vagy egy hőmérséklet-szabályozott „raktárba”, ahol gyorsan mintát lehet venni további vizsgálatokhoz. Az automatizált kenetfelhordás és festési modulok csökkentik a személyzet idejét is. Például a Mindray CAL 8000 hematológiai analizátor az SC-120 tamponfeldolgozó modult használja, amely 40 µl mintát tud kezelni 180 tárgylemezes töltéssel. Minden poharat felmelegítenek a festés előtt és után. Ez optimalizálja a minőséget és csökkenti a személyzet fertőzésének kockázatát.
Automatizálási fokozatnőnek a hematológiai laboratóriumok, csökken a létszám. Komplex rendszerekre van szükség, amelyekbe mintákat lehet helyezni, munkát lehet váltani, és csak a valóban rendellenes mintákat lehet átnézni.
A legtöbb automatizálási rendszer testreszabható az egyes laborokhoz, és egyes esetekben szabványos konfigurációk is elérhetők. Néhány laboratórium saját szoftvert használ saját információs rendszerrel és rendellenes mintavételi algoritmusokkal. De az automatizálás érdekében kerülnie kell az automatizálást. Hiábavalóak a nagy beruházások egy modern drága high-tech automata laboratórium robotprojektjébe, mert az az elemi hiba, hogy minden minta vérvizsgálatát rendellenes eredménnyel megismételték.
Automatikus számlálás
A legtöbb automatikus hematológiai analizátor a következő paramétereket méri vagy számítja ki: hemoglobin, hematokrit, vörösvértestszám és átlagos térfogat, átlagos hemoglobin, átlagos sejt hemoglobinkoncentráció, vérlemezkeszám és átlagos térfogat, valamint leukocitaszám.
A hemoglobint közvetlenül teljes vérmintából mérik hemoglobin-cianométeres módszerrel.
A hematológiai analizátor vizsgálatakor a vörösvértestek, fehérvérsejtek és vérlemezkék számának meghatározása többféleképpen is elvégezhető. Sok mérő elektromos impedancia módszert alkalmaz. Őa vezetőképesség változásán alapul, amikor a sejtek kis lyukakon áthaladnak. Ez utóbbiak mérete különbözik az eritrociták, a leukociták és a vérlemezkék esetében. A vezetőképesség változása érzékelhető és rögzíthető elektromos impulzust eredményez. Ez a módszer lehetővé teszi a cella térfogatának mérését is. A leukocita képlet meghatározásához az eritrociták lízisére van szükség. A különböző leukocita populációkat ezután áramlási citometriával azonosítjuk.
A Mindray VS-6800 hematológiai analizátor például a minták reagensekkel történő expozíciója után lézerfényszórási és fluoreszcencia adatok alapján vizsgálja azokat. A vérsejtpopulációk jobb azonosítására és megkülönböztetésére, különösen a más módszerekkel nem észlelt rendellenességek kimutatására, 3D diagramot építenek. A BC-6800 hematológiai analizátor a standard teszteken kívül adatokat szolgáltat az éretlen granulocitákról (beleértve a promyelocitákat, mielocitákat és metamielocitákat), a fluoreszcens sejtpopulációkat (például blasztok és atípusos limfociták), az éretlen retikulocitákat és a fertőzött eritrocitákat.
A Nihon Kohden MEK-9100K hematológiai analizátorában a vérsejtek tökéletesen illeszkednek a hidrodinamikailag fókuszált áramlás révén, mielőtt áthaladnának a nagy pontosságú impedanciaszámláló porton. Ezenkívül ez a módszer teljesen kiküszöböli a sejtek újraszámlálásának kockázatát, ami nagyban javítja a vizsgálatok pontosságát.
A Celltac G DynaScatter lézeres optikai technológia lehetővé teszi, hogy szinte természetes állapotban kapja meg a leukocita képletet. NÁL NÉLA MEK-9100K hematológiai analizátor 3 szögű szórásdetektort használ. Az egyik szögből meghatározhatja a leukociták számát, egy másik oldalról információkat kaphat a sejt szerkezetéről és a nukleokromatin részecskék összetettségéről, oldalról pedig a belső granularitásra és globularitásra vonatkozó adatokat. A 3D grafikus információkat Nihon Kohden exkluzív algoritmusa számítja ki.
Áramlási citometria
Vérminták, bármilyen biológiai folyadék, diszpergált csontvelő-aspirátum, megsemmisült szövetek levétele céljából. Az áramlási citometria egy olyan módszer, amely a sejteket méret, alak, biokémiai vagy antigén összetétel alapján jellemzi.
A tanulmány elve a következő. A sejtek sorra haladnak át a küvettán, ahol intenzív fénysugár éri őket. A vérsejtek minden irányba szórják a fényt. A diffrakcióból származó előrefelé irányuló szórás korrelál a sejttérfogattal. Az oldalirányú szóródás (derékszögben) a fénytörés eredménye, és megközelítőleg jellemzi annak belső szemcsézettségét. Az előre és oldalsó szórási adatok azonosíthatják például a neutrofilek és limfociták populációit, amelyek mérete és granularitása eltérő.
A fluoreszcenciát különböző populációk kimutatására is használják az áramlási citometriában. A citoplazmatikus és sejtfelszíni antigének azonosítására használt monoklonális antitesteket leggyakrabban fluoreszcens vegyületekkel jelölik. Például a fluoreszceintvagy R-fikoeritrin eltérő emissziós spektrummal rendelkezik, ami lehetővé teszi a kialakult elemek azonosítását a fény színe alapján. A sejtszuszpenziót két monoklonális antitesttel inkubáljuk, amelyek mindegyike különböző fluorokrómmal van megjelölve. Miközben a megkötött antitestekkel rendelkező vérsejtek áthaladnak a küvettán, a 488 nm-es lézer gerjeszti a fluoreszcens vegyületeket, amitől azok meghatározott hullámhosszon világítanak. A lencse- és szűrőrendszer érzékeli a fényt, és azt elektromos jellé alakítja, amely számítógéppel elemezhető. A vér különböző elemeit eltérő oldal- és előre szóródás, valamint a kibocsátott fény intenzitása jellemzi bizonyos hullámhosszokon. A több ezer eseményből álló adatokat a rendszer összegyűjti, elemzi és hisztogramban összegzi. Az áramlási citometriát leukémiák és limfómák diagnosztizálására használják. A különböző antitest-markerek használata lehetővé teszi a sejt pontos azonosítását.
A Sysmex hematológiai analizátor nátrium-lauril-szulfátot használ a hemoglobin tesztelésére. Ez egy nem cianidos módszer, nagyon rövid reakcióidővel. A hemoglobint egy külön csatornában határozzák meg, ami minimálisra csökkenti a leukociták magas koncentrációjából származó interferenciát.
Reagensek
A vérvizsgálati műszer kiválasztásakor vegye figyelembe, hogy hány reagensre van szükség a hematológiai analizátorhoz, valamint ezek költség- és biztonsági követelményeit. Bármelyik szállítótól megvásárolhatók, vagy csak a gyártótól? Például az Erba ELite 3 20 paramétert mér, mindössze három környezetbarát és ingyenescianid reagensek. A Beckman Coulter DxH 800 és DxH 600 modellek csak 5 reagenst használnak minden alkalmazáshoz, beleértve a sejtmagos eritrociták és retikulocitaszám mérését. Az ABX Pentra 60 egy hematológiai analizátor 4 reagenssel és 1 hígítóval.
A reagenscsere gyakorisága is fontos. Például a Siemens ADVIA 120 készlettel rendelkezik analitikai és mosó vegyszerekből 1850 teszthez.
Automatikus elemzőoptimalizálás
A szakértők véleménye szerint túl sok figyelmet fordítanak a laboratóriumi műszerek fejlesztésére, nem pedig az automatizált és manuális technológiák használatának optimalizálására. A probléma egy része az, hogy a hematológiai laboratóriumok inkább anatómiai patológiára, mint laboratóriumi orvoslásra kapnak képzést.
Sok szakember látja el a hitelesítés, nem pedig az értelmezés funkcióit. A laboratóriumnak 2 funkciója kell, hogy legyen: az analízis eredményeiért való felelősség és azok értelmezése. A következő lépés a bizonyítékokon alapuló orvoslás gyakorlata lesz. Ha 10 000 teszt lefuttatása után nincs bizonyíték arra, hogy ezeket ne lehetne automatikusan ellenőrizni pontosan ugyanazokkal az eredménnyel, akkor ezt nem szabad megtenni. Ugyanakkor, ha 10 000 elemzés szolgáltatott új orvosi információt, akkor azokat felül kell vizsgálni az új ismeretek tükrében. Eddig a bizonyítékokon alapuló gyakorlat a kezdeti szinten van.
Személyzet képzés
További probléma, hogy segítsünk a laboratóriumi asszisztenseknek ne csak a hematológiai analizátor utasításait tanulmányozni,hanem megérteni a segítségével kapott információkat is. A legtöbb szakember nem rendelkezik ilyen technológiai ismeretekkel. Ezenkívül az adatok grafikus megjelenítésének megértése korlátozott. A morfológiai leletekkel való összefüggését hangsúlyozni kell, hogy több információ nyerhető ki. Még a teljes vérkép is túl bonyolulttá válik, és hatalmas mennyiségű adatot generál. Mindezeket az információkat integrálni kell. A több adatszolgáltatás előnyeit mérlegelni kell az általa okozott összetettséghez képest. Ez nem jelenti azt, hogy a laboratóriumoknak ne fogadnák el a csúcstechnológiás fejlesztéseket. Ezeket össze kell kapcsolni az orvosi gyakorlat fejlesztésével.
