關(guān)于血細(xì)胞分析儀量值溯源體系的探討

秦霄雯

山東省計(jì)量科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250014

關(guān)于血細(xì)胞分析儀量值溯源體系的探討

秦霄雯

山東省計(jì)量科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250014

目的 研究血細(xì)胞分析儀的量值溯源問題，提高該計(jì)量器具檢驗(yàn)結(jié)果的有效性，保障人民群眾的醫(yī)療安全。方法 分析血細(xì)胞分析儀的工作原理和發(fā)展概況，確定檢定校準(zhǔn)工作中存在的技術(shù)難點(diǎn)；給出國(guó)際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推薦的血細(xì)胞分析儀量值溯源體系的國(guó)際參考方法。結(jié)果 參考該方法，醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)對(duì)在用的血細(xì)胞分析儀進(jìn)行定期檢定、開展室內(nèi)質(zhì)控和室間質(zhì)控等方式實(shí)現(xiàn)該計(jì)量器具的量值溯源，保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確一致，為不同醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)間檢驗(yàn)結(jié)果的共享提供技術(shù)基礎(chǔ)。結(jié)論 建立完善血細(xì)胞分析儀量值溯源體系是改變對(duì)該設(shè)備監(jiān)管不力這一現(xiàn)狀的根本途徑，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

血細(xì)胞分析儀；量值溯源；質(zhì)量控制

血細(xì)胞分析儀又稱血液分析儀，用于測(cè)量血液中血細(xì)胞（紅細(xì)胞-RBC、白細(xì)胞-WRC、血小板-PLT等）的單位體積含量、測(cè)定血紅蛋白HGB濃度，對(duì)白細(xì)胞進(jìn)行分類并計(jì)算有價(jià)值的血細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析參數(shù)，是目前醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行血常規(guī)化驗(yàn)的常用設(shè)備。血細(xì)胞分析儀檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系臨床診斷結(jié)論和治療效果，《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》明確規(guī)定，用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的血細(xì)胞分析儀屬于強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具[1]。但是目前血細(xì)胞分析儀檢定用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)用校準(zhǔn)品的缺乏導(dǎo)致該醫(yī)療設(shè)備處于監(jiān)管不力狀態(tài)，保證血細(xì)胞分析儀檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是國(guó)家質(zhì)檢系統(tǒng)、國(guó)家藥監(jiān)系統(tǒng)和醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)亟待解決的問題。

1 血細(xì)胞分析儀的工作原理及發(fā)展概況

1.1 血細(xì)胞分析儀工作原理

根據(jù)血細(xì)胞的非傳導(dǎo)性質(zhì)，在浸入電解質(zhì)的微孔管內(nèi)外各設(shè)置一個(gè)電極，當(dāng)電流接通后，兩電極形成電流，動(dòng)力泵產(chǎn)生負(fù)壓，開始充量吸樣。由于細(xì)胞為不良導(dǎo)體，在經(jīng)過微孔的瞬間，電阻增大，產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖傳導(dǎo)（電壓）。電壓的變化取決于非傳導(dǎo)性細(xì)胞占據(jù)小孔感應(yīng)區(qū)的體積，即細(xì)胞體積越大，產(chǎn)生的脈沖越大，所產(chǎn)生的脈沖振幅也越高，再經(jīng)過放大、閾值調(diào)節(jié)、甄別、整形、計(jì)數(shù)，得出結(jié)果[2]。

1.2 血細(xì)胞分析儀發(fā)展概況

早在20世紀(jì)50年代美國(guó)庫(kù)爾特（Couler）首先發(fā)明了電阻式血細(xì)胞分析儀，開創(chuàng)了血細(xì)胞分析的新紀(jì)元。隨著臨床診斷技術(shù)的發(fā)展，血細(xì)胞分析儀在以下幾個(gè)方面也不斷改進(jìn)。

1.2.1 血細(xì)胞檢驗(yàn)的多參數(shù)化

血細(xì)胞檢驗(yàn)從僅能夠計(jì)數(shù)紅細(xì)胞（RBC）、白細(xì)胞（WBC）和血紅蛋白（HBG）三個(gè)參數(shù)發(fā)展至可檢驗(yàn)血小板（PLT）、紅細(xì)胞壓積（HCT）等參數(shù)。如今的五分類血細(xì)胞分析儀又增加了許多分析和計(jì)算參數(shù)，例如增加了紅細(xì)胞體積分布寬度（RDW），該參數(shù)的測(cè)量對(duì)各種貧血的診斷起著重要作用。

1.2.2 分析方法實(shí)現(xiàn)多樣性

血細(xì)胞分析的方法從傳統(tǒng)的電阻抗法或后來應(yīng)用的激光散射法發(fā)展至采用多項(xiàng)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用。例如在白細(xì)胞分類上，Coutler公司采用了VCS技術(shù)，同時(shí)對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞體積（V）、高頻電流傳導(dǎo)（C）、激光散射（S）分析；Sysmex公司將血細(xì)胞分析儀、網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、推片機(jī)聯(lián)合使用，通過儀器識(shí)別，然后根據(jù)紅細(xì)胞的多少?zèng)Q定是否計(jì)數(shù)網(wǎng)織紅細(xì)胞，又根據(jù)血細(xì)胞壓積的高低決定退片的角度，根據(jù)直方圖的形態(tài)決定是否需要鏡檢。在紅細(xì)胞和血小板分析上采用了光學(xué)和電阻法結(jié)合的處理方法，對(duì)紅細(xì)胞體積進(jìn)行三維（3D）空間分析、體積大小和色素含量的分析。對(duì)血紅蛋白測(cè)定不僅使用比色法，同時(shí)還使用激光散射法進(jìn)行單個(gè)紅細(xì)胞血紅蛋白量的分析，以盡量減少高白細(xì)胞、乳糜血、高膽紅素等對(duì)血紅蛋白比色的影響。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理效率日益提高

自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)大大提高了檢驗(yàn)速度，可以達(dá)到每小時(shí)80～100個(gè)樣品。在自動(dòng)成批進(jìn)樣的同時(shí)，可以隨時(shí)插入急診檢驗(yàn)的標(biāo)本，便于臨床應(yīng)用。

2 血細(xì)胞分析儀的檢校技術(shù)難點(diǎn)

目前，開展血細(xì)胞分析儀的檢定工作的依據(jù)是JJG 714-2012《血細(xì)胞分析儀》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程[3]，開展醫(yī)療器械的注冊(cè)檢驗(yàn)及其他委托檢驗(yàn)依據(jù)YY/T 0653-2008《血液分析儀》醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[4]。無論依據(jù)哪一個(gè)技術(shù)法規(guī)，都必須采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)品。

與血細(xì)胞分析儀的發(fā)展相比，我國(guó)血細(xì)胞分析儀的檢校技術(shù)相對(duì)滯后，雖然已經(jīng)頒布施行了相關(guān)的技術(shù)法規(guī)，但由于配套使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)品的缺陷導(dǎo)致技術(shù)法規(guī)的可操作性較差。

目前，國(guó)內(nèi)檢定血細(xì)胞分析儀的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)包括紅細(xì)胞微粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、白細(xì)胞乳膠微粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、血小板乳膠微粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、血細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等。各種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各有優(yōu)缺點(diǎn)，粒子標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性較高，測(cè)試過程中粒子之間相互干擾少，缺點(diǎn)是粒子大小過于均一，理化特性和人血細(xì)胞之間的差異顯著，真實(shí)性欠佳。同時(shí)，粒子標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的技術(shù)原理依據(jù)電阻法，對(duì)其它原理生產(chǎn)的血細(xì)胞分析儀的使用存在較大的局限性。血細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采用人血和動(dòng)物血作為原料，臨床仿真性較高，缺點(diǎn)是制備時(shí)需要將人體血液或動(dòng)物血液進(jìn)行醛化處理，科學(xué)的醛化材料及試驗(yàn)條件是保證血細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)之一。這類產(chǎn)品需要評(píng)估產(chǎn)品潛在的生物危害因素，研發(fā)技術(shù)難度和成本較高，細(xì)胞之間容易相互干擾且穩(wěn)定性較差。目前該類產(chǎn)品給出的有效期一般為6～9個(gè)月，但在實(shí)際檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)，部分產(chǎn)品往往出現(xiàn)提前失效的現(xiàn)象，檢測(cè)偏差過大。同時(shí)，由于使用人血或動(dòng)物血作為原料，經(jīng)常出現(xiàn)基質(zhì)短缺、供應(yīng)不足等現(xiàn)象，無法滿足市場(chǎng)需求。

國(guó)外各大血細(xì)胞分析儀生產(chǎn)廠家都有可溯源至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)品，有效期在3～6個(gè)月之間，其各參數(shù)精確度較高，可以滿足臨床質(zhì)量控制工作的要求。缺點(diǎn)是由于引進(jìn)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，價(jià)格貴，且由于路途遙遠(yuǎn)，中間環(huán)節(jié)繁瑣，到達(dá)用戶手中時(shí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已接近有效期。

3 建立血細(xì)胞分析儀量值溯源體系的思路

計(jì)量器具可單獨(dú)或與一個(gè)或多個(gè)輔助設(shè)備組合，是用于進(jìn)行測(cè)量的裝置。計(jì)量溯源性是通過文件規(guī)定的不間斷的校準(zhǔn)鏈，將測(cè)量結(jié)果與參照對(duì)象聯(lián)系起來的特性，校準(zhǔn)鏈中的每項(xiàng)校準(zhǔn)均會(huì)引入測(cè)量不確定度。計(jì)量溯源鏈簡(jiǎn)稱溯源鏈，用于將測(cè)量結(jié)果與參照對(duì)象聯(lián)系起來的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)的次序[5]。血細(xì)胞分析儀作為一種計(jì)量器具，必須建立完善計(jì)量器具的量值溯源體系，才能保證量值傳遞的一致性，保證檢測(cè)結(jié)果的有效性和可比性[5-6]。

血細(xì)胞分析儀量值溯源問題一直是國(guó)內(nèi)外臨床檢驗(yàn)和醫(yī)學(xué)計(jì)量領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。1963年舉辦的血液學(xué)會(huì)里斯本會(huì)議進(jìn)行了“血細(xì)胞分析技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化”的研討會(huì)，討論發(fā)現(xiàn)：各種自動(dòng)血細(xì)胞分析儀的檢測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差相差巨大。為此，大會(huì)設(shè)立了國(guó)際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（International Council for Standardization in Haematology，ICSH），致力于建立血液細(xì)胞分析的國(guó)際參考方法。

溯源至SI單位的一級(jí)參考檢測(cè)方法具有最高計(jì)量學(xué)特性，它被國(guó)際計(jì)量局（BIPM），國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)（NMI）認(rèn)可或貫徹實(shí)施。目前，在血液檢驗(yàn)參數(shù)中，除了氰化高鐵血紅蛋白（HiCN）法可溯源至SI單位外，其他血液有形成分的檢測(cè)尚未建立一級(jí)參考檢測(cè)方法。血細(xì)胞分析儀二級(jí)參考檢測(cè)方法以ICSH推薦的參考方法作為溯源鏈的最高等級(jí)。目前，ICSH已建立了紅細(xì)胞和白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白測(cè)定、血小板計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞壓積測(cè)定的參考方法（表1）。根據(jù)ICSH要求，血細(xì)胞分析儀的檢驗(yàn)結(jié)果只有溯源至一級(jí)參考方法，才能保證結(jié)果的可比性和準(zhǔn)確性，溯源鏈越短，不確定度越小。

表1 血細(xì)胞分析儀檢驗(yàn)參數(shù)的ICSH推薦參考方法

從理論上講，根據(jù)ICSH推薦的血細(xì)胞分析儀的各個(gè)檢驗(yàn)參數(shù)的國(guó)際參考方法，醫(yī)療機(jī)構(gòu)在用的血細(xì)胞分析儀都可以實(shí)現(xiàn)溯源（圖1）。具體的操作流程是，首先使用ICSH推薦的國(guó)際參考方法A對(duì)加入抗凝劑的正常人的新鮮全血進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果作為該樣本各指標(biāo)的真值；然后使用要校準(zhǔn)的血細(xì)胞分析儀檢測(cè)系統(tǒng)B對(duì)該樣本進(jìn)行測(cè)定，并將檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正使其與國(guó)際參考方法的檢測(cè)結(jié)果相同。此時(shí)，該檢測(cè)系統(tǒng)與國(guó)際參考方法具有可溯源性，即A=B。用已溯源到國(guó)際參考方法的檢測(cè)系統(tǒng)B測(cè)定固定后具有一定穩(wěn)定性的血細(xì)胞分析儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，然后再用其他的血細(xì)胞分析儀檢測(cè)系統(tǒng)C測(cè)定該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并把所得結(jié)果修正到與B相同，即B=C。因?yàn)锳=B，B=C，所以A=C。用C檢測(cè)正常人的全血樣本，得到檢測(cè)結(jié)果D，則D與國(guó)際參考方法建立了溯源鏈。通過以上操作流程和實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)化程序，可實(shí)現(xiàn)各個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)間血細(xì)胞分析儀檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。

圖1 血細(xì)胞分析儀檢驗(yàn)結(jié)果的量值溯源體系

實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提條件是，所有的血細(xì)胞分析儀均需要使用上述方法進(jìn)行溯源。這就要求必須具有達(dá)到國(guó)家一級(jí)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要求的血細(xì)胞分析儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)并對(duì)血細(xì)胞分析儀進(jìn)行定期檢定。為了能夠長(zhǎng)期地保持這種可溯源性，各檢測(cè)系統(tǒng)必須積極地通過開展室內(nèi)質(zhì)控和室間質(zhì)控等措施，保證儀器每時(shí)每刻處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

血細(xì)胞分析儀是臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)最常用的檢驗(yàn)儀器，影響檢測(cè)結(jié)果的因素包括人員、儀器、試劑、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)品、質(zhì)量控制、操作程序等，其中使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和校準(zhǔn)品定期開展計(jì)量檢定、室內(nèi)質(zhì)控和室間質(zhì)控是保證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。目前我國(guó)在血細(xì)胞分析儀的檢定校準(zhǔn)技術(shù)相對(duì)落后，醫(yī)療過程存在較大的安全隱患。因此，研制血細(xì)胞分析儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或校準(zhǔn)品，建立完善血細(xì)胞分析儀量值溯源體系是改變對(duì)該設(shè)備監(jiān)管不力這一現(xiàn)狀的根本途徑，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

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Discussion on the Quantity Traceability System of the Blood Cell Analyzer

QIN Xiao-wen
Shandong Insititute of Metrology, Jinan Shandong 250014, China

Objective The paper mainly studied on the problem of traceability of the blood cell analyzer, to improve the effectiveness of the test result of this measuring instrument so as to ensure medical safety for patients. Methods The paper provided an analysis of the working principle of the blood cell analyzer and briefl y introduced the development of the instrument to determine the current technical diffi culties in the process of calibration and verifi cation. It also provided the standardization of the traceability system that is recommended by the International Council for Standardization in Haematology. Results According to this method, blood cell analyzer used in the medical and health institutions should realize the measuring traceability through regular verifi cation, internal quality control, and external quality control, to ensure the accuracy and accordance of the test results and thus provide a technical basis for test results sharing between different medical and health institutions. Conclusion It is the basic solution to change present situation of inadequate supervision of blood cell analyzer that establishes and improves the quantity traceability system of this equipment. It also has far-reaching social effect.

blood cell analyzer; quantity traceability; quality control

R446.1

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.038

1674-1633(2016)01-0123-03

2015-05-21

山東省質(zhì)監(jiān)局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2014KYZ02）。

本文作者：秦霄雯，高級(jí)工程師，主要從事醫(yī)學(xué)計(jì)量的研究工作。

作者郵箱：xiaowen1130@163.com