Hematološki analizatori krvi su radni konji kliničkih laboratorija. Ovi instrumenti visokih performansi obezbeđuju pouzdan broj eritrocita, trombocita i 5-komponentnih belih krvnih zrnaca koji identifikuju limfocite, monocite, neutrofile, eozinofile i bazofile. Broj nuklearnih eritrocita i nezrelih granulocita su 6. i 7. indikator. Iako je električna impedansa još uvijek fundamentalna za određivanje ukupnog broja i veličine ćelija, tehnike protočne citometrije pokazale su se vrijednima u diferencijaciji leukocita i u ispitivanju krvi na hematološkom patološkom analizatoru.
Evolucija analizatora
Prvi automatizirani kvantifikatori krvi uvedeni 1950-ih bili su zasnovani na Coulterovom principu električne impedance, u kojemćelije, prolazeći kroz malu rupu, prekinule su električni krug. To su bili "praistorijski" analizatori koji su samo brojali i izračunavali prosječnu zapreminu eritrocita, prosječan hemoglobin i njegovu prosječnu gustinu. Svako ko je ikada brojao ćelije zna da je to vrlo monoton proces, a dva laboratorijska asistenta nikada neće dati isti rezultat. Tako je uređaj eliminisao ovu varijabilnost.
Sedamdesetih godina prošlog veka na tržište su ušli automatizovani analizatori, sposobni da odrede 7 parametara krvi i 3 komponente formule leukocita (limfociti, monociti i granulociti). Po prvi put je automatizirano ručno brojanje leukograma. U 1980-im, jedan alat je već mogao izračunati 10 parametara. Devedesetih godina prošlog vijeka došlo je do daljnjih poboljšanja u razlikama leukocita koristeći metode protoka zasnovane na električnoj impedansi ili svojstvima raspršenja svjetlosti.
Proizvođači hematoloških analizatora često nastoje da odvoje svoje instrumente od proizvoda konkurenata fokusirajući se na određeni paket diferencijacije bijelih krvnih zrnaca ili tehnologija brojanja trombocita koji se koriste. Međutim, stručnjaci za laboratorijsku dijagnostiku tvrde da je većinu modela teško razlikovati, jer svi koriste slične metode. Oni samo dodaju dodatne karakteristike kako bi izgledali drugačije. Na primjer, jedan automatizirani hematološki analizator može odrediti razlike leukocita postavljanjem fluorescentne boje u jezgro.ćelije i mjerenja svjetline sjaja. Drugi može promijeniti propusnost i registrirati brzinu apsorpcije boje. Treći je u stanju da izmjeri aktivnost enzima u ćeliji smještenoj u određeni supstrat. Postoji i volumetrijska metoda provođenja i raspršenja koja analizira krv u njenom "skoro prirodnom" stanju.
Nove tehnologije se kreću ka metodama protoka, gdje se ćelije naizmjence ispituju optičkim sistemom koji može izmjeriti mnoge parametre koji nikada ranije nisu izmjereni. Problem je što svaki proizvođač želi stvoriti vlastitu metodu kako bi zadržao svoj identitet. Stoga često ističu u jednom području, a zaostaju u drugom.
Trenutna država
Prema ekspertima, svi hematološki analizatori na tržištu su generalno pouzdani. Razlike između njih su male i odnose se na dodatne karakteristike koje bi se nekome mogle svidjeti, ali nekima ne. Međutim, odluka o kupovini instrumenta obično zavisi od njegove cijene. Iako cijena nije bila problem u prošlosti, danas hematologija postaje vrlo konkurentno tržište i ponekad cijena (umjesto najbolje dostupne tehnologije) utiče na kupovinu analizatora.
Najnoviji modeli visokih performansi mogu se koristiti kao samostalni alat ili kao dio automatiziranog sistema s više alata. Potpuno automatizovana laboratorija uključuje hematološke, hemijske i imunohemijske analizatore sa automatizovanim ulazima, izlazima i hlađenjempostavke.
Laboratorijski instrumenti zavise od krvi koja se testira. Njegove različite vrste zahtijevaju posebne module. Hematološki analizator u veterinarskoj medicini je konfigurisan da radi sa uniformnim elementima različitih životinjskih vrsta. Na primjer, Idexx-ov ProCyte Dx može testirati uzorke krvi pasa, mačaka, konja, bikova, tvorova, zečeva, gerbila, svinja, zamoraca i mini svinja.
Primjena principa protoka
Analizatori su uporedivi u određenim oblastima, odnosno u određivanju nivoa leukocita i eritrocita, hemoglobina i trombocita. Ovo su obični, tipični pokazatelji, uglavnom isti. Ali da li su hematološki analizatori potpuno isti? Naravno da ne. Neki modeli su zasnovani na principima impedancije, neki koriste lasersko raspršivanje svjetlosti, a drugi koriste fluorescentnu protočnu citometriju. U potonjem slučaju koriste se fluorescentne boje koje boje jedinstvene karakteristike ćelija tako da se one mogu odvojiti. Tako postaje moguće dodati dodatne parametre formulama leukocita i eritrocita, uključujući brojanje broja eritrocita sa jezgrom i nezrelih granulocita. Novi indikator je nivo hemoglobina u retikulocitima, koji se koristi za praćenje eritropoeze i nezrele frakcije trombocita.
Napredak u tehnologiji počinje da usporava kako se pojavljuju čitave hematološke platforme. Još uvijek ih imabrojna poboljšanja. Sada je gotovo standardna kompletna krvna slika sa brojem eritrocita sa jezgrom. Osim toga, povećala se preciznost broja trombocita.
Još jedna standardna funkcija analizatora visokog nivoa je određivanje broja ćelija u biološkim tečnostima. Brojanje leukocita i eritrocita je naporan postupak. Obično se izvodi ručno na hemocitometru, oduzima mnogo vremena i zahtijeva kvalifikovano osoblje.
Sljedeći važan korak u hematologiji je određivanje leukocitne formule. Ako su raniji analizatori mogli označiti samo blast ćelije, nezrele granulocite i atipične limfocite, sada postoji potreba za njihovim prebrojavanjem. Mnogi analitičari ih spominju u obliku indikatora istraživanja. Ali većina velikih kompanija radi na tome.
Savremeni analizatori pružaju dobre kvantitativne, ali ne i kvalitativne informacije. Dobre su za brojanje čestica i mogu ih kategorizirati kao crvena krvna zrnca, trombociti, bijela krvna zrnca. Međutim, oni su manje pouzdani u kvalitativnim procjenama. Na primjer, analizator može utvrditi da se radi o granulocitu, ali neće biti tako precizan u određivanju njegovog stupnja sazrijevanja. Sljedeća generacija laboratorijskih instrumenata bi trebala biti u mogućnosti to bolje izmjeriti.
Danas su svi proizvođači usavršili tehnologiju principa Coulter impedance i podesili svoj softver do tačke u kojoj mogu izvući što više podataka. U budućnosti, novotehnologije koje koriste funkcionalnost ćelije, kao i sintezu njenih površinskih proteina, što ukazuje na njene funkcije i fazu razvoja.
Granica citometrije
Neki analizatori koriste metode protočne citometrije, posebno markere CD4 i CD8 antigena. Sysmex hematološki analizatori su najbliži ovoj tehnologiji. Na kraju krajeva, ne bi trebalo biti nikakve razlike između to dvoje, ali to zahtijeva da neko vidi prednost.
Znak moguće integracije je da se ono što se smatralo standardnim testovima, a prešlo na protočnu citometriju, vraća u hematologiju. Na primjer, ne bi bilo iznenađujuće kada bi analizatori mogli izvršiti broj fetalnih eritrocita, zamjenjujući ručnu tehniku Kleinhauer-Bethke testa. Test se može uraditi protočnom citometrijom, ali njegov povratak u hematološki laboratorij će mu dati šire prihvaćanje. Vjerovatno će dugoročno ova strašna analiza u smislu tačnosti biti više u skladu sa onim što bi trebalo očekivati od dijagnostike u 21. vijeku.
Linija između hematoloških analizatora i protočnih citometara će se vjerovatno pomjeriti u doglednoj budućnosti kako tehnologija ili metodologije budu napredovali. Primjer je broj retikulocita. Prvo je izveden ručno, zatim na protočnom citometru, nakon čega je postao hematološki alat kada je tehnika automatizirana.
Izgledi za integraciju
Prema ekspertima, neki jednostavnicitometrijski testovi se mogu prilagoditi za hematološki analizator. Očigledan primjer je otkrivanje regularnih podskupina T ćelija, direktne kronične ili akutne leukemije, gdje su sve stanice homogene sa vrlo jasnim fenotipskim profilom. U analizatorima krvi moguće je precizno odrediti karakteristike raspršenja. Slučajevi mješovitih ili istinski malih populacija s neobičnim ili aberantnijim fenotipskim profilima mogu biti složeniji.
Međutim, neki ljudi sumnjaju da će hematološki analizatori krvi postati protočni citometri. Standardni test košta mnogo manje i trebao bi ostati jednostavan. Ako se kao rezultat njegovog ponašanja utvrdi odstupanje od norme, tada je potrebno podvrgnuti drugim testovima, ali klinika ili liječnička ordinacija to ne bi trebali učiniti. Ako se složeni testovi izvode odvojeno, neće povećati cijenu normalnih. Stručnjaci su skeptični da će se skrining za kompleksnu akutnu leukemiju ili veliki paneli koji se koriste u protočnoj citometriji brzo vratiti u hematološku laboratoriju.
Protočna citometrija je skupa, ali postoje načini da se smanje troškovi kombinovanjem reagensa na različite načine. Drugi faktor koji usporava integraciju testa u hematološki analizator je gubitak prihoda. Ljudi ne žele izgubiti ovaj posao jer im je profit već opao.
Pouzdanost i reproduktivnost rezultata analize protoka je takođe važno uzeti u obzir. Metode zasnovane naimpedansa, su radni konji u velikim laboratorijama. Moraju biti pouzdani i brzi. I morate biti sigurni da su isplativi. Njihova snaga leži u tačnosti i ponovljivosti rezultata. I kako se pojavljuju nove primjene u području ćelijske citometrije, još uvijek ih treba dokazati i implementirati. In-line tehnologija zahtijeva dobru kontrolu kvaliteta i standardizaciju instrumenata i reagensa. Bez toga su moguće greške. Osim toga, potrebno je imati obučeno osoblje koje zna šta radi i sa čime radi.
Prema stručnjacima, pojavit će se novi pokazatelji koji će promijeniti laboratorijsku hematologiju. Oni instrumenti koji mogu mjeriti fluorescenciju su u mnogo boljoj poziciji jer imaju veći stepen osjetljivosti i selektivnosti.
Softver, pravila i automatizacija
Dok vizionari gledaju u budućnost, proizvođači su danas primorani da se bore sa konkurencijom. Pored isticanja razlika u tehnologiji, kompanije razlikuju svoje proizvode softverom koji upravlja podacima i pruža automatsku validaciju normalnih ćelija na osnovu skupa pravila postavljenih u laboratoriji, uveliko ubrzavajući validaciju i dajući osoblju više vremena da se fokusira na abnormalne slučajeve..
Na nivou analizatora, teško je razlikovati prednosti različitih proizvoda. Do određene mjere, posjedovanje softvera koji igra ključnu ulogu u dobijanju rezultata analize omogućava da se proizvod istakne na tržištu. Prije svega, idu dijagnostičke kompanijetržište softvera kako bi zaštitili svoje poslovanje, ali tada shvataju da su sistemi za upravljanje informacijama od suštinskog značaja za njihov opstanak.
Sa svakom generacijom analizatora, softver se značajno poboljšava. Nova računarska snaga pruža mnogo bolju selektivnost u ručnom proračunu formule leukocita. Vrlo je važna mogućnost smanjenja količine rada sa mikroskopom. Ako postoji tačan instrument, onda je dovoljno samo pregledati patološke ćelije na hematološkom analizatoru, što povećava efikasnost rada specijalista. A savremeni uređaji vam to omogućavaju. To je upravo ono što laboratoriji treba: jednostavnost upotrebe, efikasnost i smanjen rad mikroskopa.
Zabrinjavajuće je da neki klinički laboratorijski liječnici usmjeravaju svoje napore na poboljšanje tehnologije umjesto da je optimiziraju kako bi donosili zdrave medicinske odluke. Možete kupiti najbizarniji laboratorijski instrument na svijetu, ali ako stalno provjeravate rezultate, onda to eliminira mogućnosti tehnologa. Abnormalnosti nisu greške, a laboratorije koje automatski potvrđuju samo rezultat "Nema abnormalnih ćelija" rezultat hematološkog analizatora djeluju nelogično.
Svaka laboratorija treba da definiše kriterijume za koje testove treba pregledati, a koje treba ručno obraditi. Time se smanjuje ukupna količina neautomatiziranog rada. Ima vremena za rad sa abnormalnimleukogrami.
Softver omogućava laboratorijama da postave pravila za automatsku validaciju i identifikaciju sumnjivih uzoraka na osnovu lokacije uzorka ili studijske grupe. Na primjer, ako laboratorija obrađuje veliki broj uzoraka raka, sistem se može konfigurirati da automatski analizira krv na hematološkom patološkom analizatoru.
Važno je ne samo automatski potvrditi normalne rezultate, već i smanjiti broj lažno pozitivnih. Ručna analiza je tehnički najteža. Ovo je radno najintenzivniji proces. Potrebno je smanjiti vrijeme koje laboratorijski asistent provodi sa mikroskopom, ograničavajući ga samo na abnormalne slučajeve.
Proizvođači opreme nude sisteme automatizacije visokih performansi za velike laboratorije kako bi se izborili sa nedostatkom osoblja. U tom slučaju, laboratorijski asistent postavlja uzorke u automatsku liniju. Sistem zatim šalje epruvete do analizatora i dalje na dalje testiranje ili u „skladište“sa kontrolisanom temperaturom gde se uzorci mogu brzo uzeti za dodatno testiranje. Automatsko nanošenje razmaza i moduli za bojenje također smanjuju vrijeme osoblja. Na primjer, hematološki analizator Mindray CAL 8000 koristi modul za obradu briseva SC-120, koji može podnijeti uzorke od 40 µl sa opterećenjem od 180 pločica. Sva stakla se zagrijavaju prije i poslije bojenja. Ovo optimizira kvalitet i smanjuje rizik od infekcije osoblja.
Stepen automatizacije uhematološke laboratorije će se povećati, a broj osoblja će se smanjiti. Postoji potreba za složenim sistemima u koje se mogu stavljati uzorci, mijenjati poslovi i vraćati se samo da pregledaju zaista anomalne uzorke.
Većina sistema automatizacije je prilagodljiva svakoj laboratoriji, sa standardizovanim konfiguracijama dostupnim u nekim slučajevima. Neke laboratorije koriste sopstveni softver sa sopstvenim informacionim sistemom i anomalnim algoritmima uzorkovanja. Ali trebali biste izbjegavati automatizaciju radi automatizacije. Velika ulaganja u robotski projekat moderne skupe visokotehnološke automatske laboratorije su uzaludna zbog elementarne greške ponavljanja krvnog testa svakog uzorka sa abnormalnim rezultatom.
Automatsko brojanje
Većina automatskih hematoloških analizatora mjeri ili izračunava sljedeće parametre: hemoglobin, hematokrit, broj crvenih krvnih zrnaca i prosječni volumen, prosječan hemoglobin, prosječnu koncentraciju hemoglobina u ćelijama, broj trombocita i prosječni volumen, te broj leukocita.
Hemoglobin se mjeri direktno iz uzorka pune krvi pomoću metode hemoglobinskog cijanometra.
Kada se pregleda hematološki analizator, broj crvenih krvnih zrnaca, bijelih krvnih zrnaca i trombocita može se obaviti na nekoliko načina. Mnogi mjerači koriste metodu električne impedancije. Onzasniva se na promjeni provodljivosti kada ćelije prolaze kroz male rupe. Veličine potonjih razlikuju se za eritrocite, leukocite i trombocite. Promjena provodljivosti rezultira električnim impulsom koji se može detektirati i snimiti. Ova metoda vam također omogućava mjerenje volumena ćelije. Određivanje formule leukocita zahtijeva lizu eritrocita. Različite populacije leukocita se zatim identifikuju protočnom citometrijom.
Hematološki analizator Mindray VS-6800, na primjer, nakon izlaganja uzorcima sa reagensima, ispituje ih na osnovu laserskog raspršivanja svjetlosti i podataka o fluorescenciji. Za bolju identifikaciju i diferencijaciju populacija krvnih stanica, posebno za otkrivanje abnormalnosti koje nisu otkrivene drugim metodama, napravljen je 3D dijagram. Hematološki analizator BC-6800 pruža podatke o nezrelim granulocitima (uključujući promijelocite, mijelocite i metamijelocite), populacijama fluorescentnih ćelija (kao što su blasti i atipični limfociti), nezrelim retikulocitima i inficiranim eritrocitima kao dodatak standardnim testovima
U hematološkom analizatoru Nihon Kohdena MEK-9100K, krvne ćelije su savršeno poravnate hidrodinamički fokusiranim protokom prije nego što prođu kroz port za brojanje impedancije visoke preciznosti. Osim toga, ova metoda u potpunosti eliminira rizik ponovnog brojanja ćelija, što uvelike poboljšava tačnost istraživanja.
Celltac G DynaScatter laserska optička tehnologija omogućava vam da dobijete formulu leukocita u gotovo prirodnom stanju. ATHematološki analizator MEK-9100K koristi detektor raspršenja s 3 kuta. Iz jednog ugla možete odrediti broj leukocita, iz drugog možete dobiti informacije o strukturi ćelije i složenosti čestica nukleohromatina, a sa strane - podatke o unutrašnjoj granularnosti i globularnosti. 3D grafičke informacije se izračunavaju pomoću ekskluzivnog algoritma Nihon Kohdena.
Protočna citometrija
Radi se za uzorke krvi, bilo koje biološke tečnosti, dispergovani aspirat koštane srži, uništeno tkivo. Protočna citometrija je metoda koja karakterizira ćelije po veličini, obliku, biohemijskom ili antigenskom sastavu.
Princip ove studije je sljedeći. Ćelije se naizmjence kreću kroz kivetu, gdje su izložene snopu intenzivne svjetlosti. Krvne ćelije raspršuju svjetlost u svim smjerovima. Rasipanje prema naprijed koje je rezultat difrakcije korelira sa zapreminom ćelije. Bočno rasipanje (pod pravim uglom) je rezultat refrakcije i približno karakteriše njegovu unutrašnju granularnost. Podaci o naprednom i bočnom raspršenju mogu identificirati, na primjer, populacije neutrofila i limfocita koje se razlikuju po veličini i granularnosti.
Fluorescencija se također koristi za otkrivanje različitih populacija u protočnoj citometriji. Monoklonska antitijela koja se koriste za identifikaciju citoplazmatskih i antigena na ćelijskoj površini najčešće su označena fluorescentnim spojevima. Na primjer, fluoresceinili R-fikoeritrin imaju različite emisione spektre, omogućavajući identifikaciju formiranih elemenata po boji sjaja. Suspenzija ćelija je inkubirana sa dva monoklonska antitela, od kojih je svako obeleženo različitim fluorohromom. Dok krvne ćelije sa vezanim antitelima prolaze kroz kivetu, laser od 488 nm pobuđuje fluorescentna jedinjenja, uzrokujući da sijaju na određenim talasnim dužinama. Sistem sočiva i filtera detektuje svetlost i pretvara je u električni signal koji se može analizirati pomoću računara. Različite elemente krvi karakterizira različito bočno i naprijed raspršivanje i intenzitet emitirane svjetlosti na određenim valnim dužinama. Podaci sastavljeni od hiljada događaja se prikupljaju, analiziraju i sumiraju u histogram. Protočna citometrija se koristi u dijagnostici leukemija i limfoma. Upotreba različitih markera antitijela omogućava preciznu identifikaciju ćelija.
Sysmex hematološki analizator koristi natrijum lauril sulfat za testiranje hemoglobina. To je necijanidna metoda s vrlo kratkim vremenom reakcije. Hemoglobin se određuje u posebnom kanalu, što minimizira smetnje visokih koncentracija leukocita.
Reagensi
Prilikom odabira instrumenta za analizu krvi, uzmite u obzir koliko je reagensa potrebno za hematološki analizator, kao i njihove zahtjeve za cijenu i sigurnost. Mogu li se kupiti od bilo kojeg dobavljača ili samo od proizvođača? Na primjer, Erba ELite 3 mjeri 20 parametara sa samo tri ekološki prihvatljiva i besplatnacijanidnih reagensa. Beckman Coulter DxH 800 i DxH 600 modeli koriste samo 5 reagensa za sve primjene, uključujući nukleirane eritrocite i broj retikulocita. ABX Pentra 60 je hematološki analizator sa 4 reagensa i 1 diluentom.
Učestalost zamjene reagensa je također važna. Na primjer, Siemens ADVIA 120 ima zalihe analitičkih hemikalija i hemikalija za pranje za 1850 testova.
Automatska optimizacija analizatora
Po mišljenju stručnjaka, previše pažnje se poklanja unapređenju laboratorijskih instrumenata, a nedovoljno - optimizaciji upotrebe automatizovanih i ručnih tehnologija. Dio problema je što su hematološke laboratorije obučene za anatomsku patologiju, a ne za laboratorijsku medicinu.
Mnogi stručnjaci obavljaju funkcije verifikacije, a ne tumačenja. Laboratorija treba da ima 2 funkcije: da bude odgovorna za rezultate analize i da ih interpretira. Sljedeći korak će biti praksa medicine zasnovane na dokazima. Ako, nakon izvođenja 10.000 testova, nema dokaza da se oni ne bi mogli automatski potvrditi sa potpuno istim rezultatima, onda to ne treba raditi. Istovremeno, ako je 10.000 analiza pružilo nove medicinske informacije, onda ih treba revidirati u svjetlu novih saznanja. Do sada je praksa zasnovana na dokazima na početnom nivou.
Obuka osoblja
Još jedan problem je pomoći laboratorijskim asistentima ne samo da prouče upute za hematološki analizator,ali i razumjeti informacije primljene uz njegovu pomoć. Većina stručnjaka nema takvo znanje o tehnologiji. Osim toga, razumijevanje grafičkog prikaza podataka je ograničeno. Potrebno je naglasiti njegovu korelaciju sa morfološkim nalazima kako bi se moglo izvući više informacija. Čak i kompletna krvna slika postaje previše složena, stvarajući ogromnu količinu podataka. Sve ove informacije moraju biti integrisane. Prednosti većeg broja podataka moraju se odmjeriti u odnosu na dodatnu složenost koju donosi. To ne znači da laboratorije ne bi trebale prihvatiti napredak visoke tehnologije. Potrebno ih je kombinovati sa unapređenjem medicinske prakse.
