關于血細胞分析儀量值溯源體系的探討

秦霄雯

山東省計量科學研究院，山東 濟南250014

關于血細胞分析儀量值溯源體系的探討

秦霄雯

山東省計量科學研究院，山東 濟南250014

目的 研究血細胞分析儀的量值溯源問題，提高該計量器具檢驗結果的有效性，保障人民群眾的醫療安全。方法 分析血細胞分析儀的工作原理和發展概況，確定檢定校準工作中存在的技術難點；給出國際血液學標準化委員會推薦的血細胞分析儀量值溯源體系的國際參考方法。結果 參考該方法，醫療衛生機構對在用的血細胞分析儀進行定期檢定、開展室內質控和室間質控等方式實現該計量器具的量值溯源，保證檢驗結果的準確一致，為不同醫療衛生機構間檢驗結果的共享提供技術基礎。結論 建立完善血細胞分析儀量值溯源體系是改變對該設備監管不力這一現狀的根本途徑，具有深遠的社會意義。

血細胞分析儀；量值溯源；質量控制

血細胞分析儀又稱血液分析儀，用于測量血液中血細胞（紅細胞-RBC、白細胞-WRC、血小板-PLT等）的單位體積含量、測定血紅蛋白HGB濃度，對白細胞進行分類并計算有價值的血細胞形態學分析參數，是目前醫療衛生機構進行血常規化驗的常用設備。血細胞分析儀檢驗數據的準確性直接關系臨床診斷結論和治療效果，《中華人民共和國計量法》明確規定，用于醫療衛生領域的血細胞分析儀屬于強制檢定的工作計量器具[1]。但是目前血細胞分析儀檢定用標準物質或校準用校準品的缺乏導致該醫療設備處于監管不力狀態，保證血細胞分析儀檢測數據的準確性是國家質檢系統、國家藥監系統和醫療衛生系統亟待解決的問題。

1 血細胞分析儀的工作原理及發展概況

1.1 血細胞分析儀工作原理

根據血細胞的非傳導性質，在浸入電解質的微孔管內外各設置一個電極，當電流接通后，兩電極形成電流，動力泵產生負壓，開始充量吸樣。由于細胞為不良導體，在經過微孔的瞬間，電阻增大，產生相應的脈沖傳導（電壓）。電壓的變化取決于非傳導性細胞占據小孔感應區的體積，即細胞體積越大，產生的脈沖越大，所產生的脈沖振幅也越高，再經過放大、閾值調節、甄別、整形、計數，得出結果[2]。

1.2 血細胞分析儀發展概況

早在20世紀50年代美國庫爾特（Couler）首先發明了電阻式血細胞分析儀，開創了血細胞分析的新紀元。隨著臨床診斷技術的發展，血細胞分析儀在以下幾個方面也不斷改進。

1.2.1 血細胞檢驗的多參數化

血細胞檢驗從僅能夠計數紅細胞（RBC）、白細胞（WBC）和血紅蛋白（HBG）三個參數發展至可檢驗血小板（PLT）、紅細胞壓積（HCT）等參數。如今的五分類血細胞分析儀又增加了許多分析和計算參數，例如增加了紅細胞體積分布寬度（RDW），該參數的測量對各種貧血的診斷起著重要作用。

1.2.2 分析方法實現多樣性

血細胞分析的方法從傳統的電阻抗法或后來應用的激光散射法發展至采用多項技術的聯合應用。例如在白細胞分類上，Coutler公司采用了VCS技術，同時對單個細胞進行細胞體積（V）、高頻電流傳導（C）、激光散射（S）分析；Sysmex公司將血細胞分析儀、網織紅細胞計數、推片機聯合使用，通過儀器識別，然后根據紅細胞的多少決定是否計數網織紅細胞，又根據血細胞壓積的高低決定退片的角度，根據直方圖的形態決定是否需要鏡檢。在紅細胞和血小板分析上采用了光學和電阻法結合的處理方法，對紅細胞體積進行三維（3D）空間分析、體積大小和色素含量的分析。對血紅蛋白測定不僅使用比色法，同時還使用激光散射法進行單個紅細胞血紅蛋白量的分析，以盡量減少高白細胞、乳糜血、高膽紅素等對血紅蛋白比色的影響。

1.2.3 數據處理效率日益提高

自動進樣系統大大提高了檢驗速度，可以達到每小時80～100個樣品。在自動成批進樣的同時，可以隨時插入急診檢驗的標本，便于臨床應用。

2 血細胞分析儀的檢校技術難點

目前，開展血細胞分析儀的檢定工作的依據是JJG 714-2012《血細胞分析儀》國家計量檢定規程[3]，開展醫療器械的注冊檢驗及其他委托檢驗依據YY/T 0653-2008《血液分析儀》醫藥行業標準[4]。無論依據哪一個技術法規，都必須采用標準物質或校準品。

與血細胞分析儀的發展相比，我國血細胞分析儀的檢校技術相對滯后，雖然已經頒布施行了相關的技術法規，但由于配套使用的標準物質或校準品的缺陷導致技術法規的可操作性較差。

目前，國內檢定血細胞分析儀的標準物質包括紅細胞微粒標準物質、白細胞乳膠微粒標準物質、血小板乳膠微粒標準物質、血細胞標準物質等。各種標準物質各有優缺點，粒子標準物質的優點是穩定性較高，測試過程中粒子之間相互干擾少，缺點是粒子大小過于均一，理化特性和人血細胞之間的差異顯著，真實性欠佳。同時，粒子標準物質的技術原理依據電阻法，對其它原理生產的血細胞分析儀的使用存在較大的局限性。血細胞標準物質采用人血和動物血作為原料，臨床仿真性較高，缺點是制備時需要將人體血液或動物血液進行醛化處理，科學的醛化材料及試驗條件是保證血細胞標準物質穩定性的關鍵技術難點之一。這類產品需要評估產品潛在的生物危害因素，研發技術難度和成本較高，細胞之間容易相互干擾且穩定性較差。目前該類產品給出的有效期一般為6～9個月，但在實際檢測過程中發現，部分產品往往出現提前失效的現象，檢測偏差過大。同時，由于使用人血或動物血作為原料，經常出現基質短缺、供應不足等現象，無法滿足市場需求。

國外各大血細胞分析儀生產廠家都有可溯源至國際標準的標準品，有效期在3～6個月之間，其各參數精確度較高，可以滿足臨床質量控制工作的要求。缺點是由于引進國外標準物質，價格貴，且由于路途遙遠，中間環節繁瑣，到達用戶手中時標準物質已接近有效期。

3 建立血細胞分析儀量值溯源體系的思路

計量器具可單獨或與一個或多個輔助設備組合，是用于進行測量的裝置。計量溯源性是通過文件規定的不間斷的校準鏈，將測量結果與參照對象聯系起來的特性，校準鏈中的每項校準均會引入測量不確定度。計量溯源鏈簡稱溯源鏈，用于將測量結果與參照對象聯系起來的測量標準和校準的次序[5]。血細胞分析儀作為一種計量器具，必須建立完善計量器具的量值溯源體系，才能保證量值傳遞的一致性，保證檢測結果的有效性和可比性[5-6]。

血細胞分析儀量值溯源問題一直是國內外臨床檢驗和醫學計量領域關注的焦點。1963年舉辦的血液學會里斯本會議進行了“血細胞分析技術及其標準化”的研討會，討論發現：各種自動血細胞分析儀的檢測結果的標準偏差相差巨大。為此，大會設立了國際血液學標準化委員會（International Council for Standardization in Haematology，ICSH），致力于建立血液細胞分析的國際參考方法。

溯源至SI單位的一級參考檢測方法具有最高計量學特性，它被國際計量局（BIPM），國家計量機構（NMI）認可或貫徹實施。目前，在血液檢驗參數中，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尚未建立一級參考檢測方法。血細胞分析儀二級參考檢測方法以ICSH推薦的參考方法作為溯源鏈的最高等級。目前，ICSH已建立了紅細胞和白細胞計數、血紅蛋白測定、血小板計數、紅細胞壓積測定的參考方法（表1）。根據ICSH要求，血細胞分析儀的檢驗結果只有溯源至一級參考方法，才能保證結果的可比性和準確性，溯源鏈越短，不確定度越小。

表1 血細胞分析儀檢驗參數的ICSH推薦參考方法

從理論上講，根據ICSH推薦的血細胞分析儀的各個檢驗參數的國際參考方法，醫療機構在用的血細胞分析儀都可以實現溯源（圖1）。具體的操作流程是，首先使用ICSH推薦的國際參考方法A對加入抗凝劑的正常人的新鮮全血進行測定，其結果作為該樣本各指標的真值；然后使用要校準的血細胞分析儀檢測系統B對該樣本進行測定，并將檢測結果進行修正使其與國際參考方法的檢測結果相同。此時，該檢測系統與國際參考方法具有可溯源性，即A=B。用已溯源到國際參考方法的檢測系統B測定固定后具有一定穩定性的血細胞分析儀標準物質，然后再用其他的血細胞分析儀檢測系統C測定該標準物質，并把所得結果修正到與B相同，即B=C。因為A=B，B=C，所以A=C。用C檢測正常人的全血樣本，得到檢測結果D，則D與國際參考方法建立了溯源鏈。通過以上操作流程和實驗室的標準化程序，可實現各個醫療衛生機構間血細胞分析儀檢測結果的準確性和一致性。

圖1 血細胞分析儀檢驗結果的量值溯源體系

實現這一目標的前提條件是，所有的血細胞分析儀均需要使用上述方法進行溯源。這就要求必須具有達到國家一級或二級標準物質要求的血細胞分析儀標準物質并對血細胞分析儀進行定期檢定。為了能夠長期地保持這種可溯源性，各檢測系統必須積極地通過開展室內質控和室間質控等措施，保證儀器每時每刻處于穩定狀態。

4 結束語

血細胞分析儀是臨床醫療機構最常用的檢驗儀器，影響檢測結果的因素包括人員、儀器、試劑、標準物質或校準品、質量控制、操作程序等，其中使用標準物質和校準品定期開展計量檢定、室內質控和室間質控是保證檢驗數據準確性的關鍵。目前我國在血細胞分析儀的檢定校準技術相對落后，醫療過程存在較大的安全隱患。因此，研制血細胞分析儀標準物質或校準品，建立完善血細胞分析儀量值溯源體系是改變對該設備監管不力這一現狀的根本途徑，具有深遠的社會意義。

[1] 國家質量監督檢驗檢疫總局計量司.計量法規手冊[M].4版.北京:中國計量出版社,2008:101-106.

[2] 府偉靈.臨床檢驗學實用技術與新進展[M].北京:人民軍醫出版社,2005:1.

[3] 張文閣.JJG 714-2012,血細胞分析儀[M].北京:中國質檢出版社,2012.

[4] YY/T 0653-2008,血液分析儀[S].

[5] 葉德培.JJF1001-2011,通用計量術語及定義[M].北京:中國質檢出版社,2012.

[6] 白雪麗.XT-4000i多功能全自動血細胞分析儀在體液細胞檢測中與手工法的應用比較[J].中國醫療設備,2011,(1):75-76.

[7] Briggs C,Culp N,Davis B,et al. ICSH guidelines for the evaluation of blood cell analysers including those used for differential leucocyte and reticulocyte counting[J].Int J Lab Hematol,2014, 36(6):613-627.

[8] Reference method for the enumeration of erythrocytes and leucocytes. International Council for Standardization in Haematology;prepared by the Expert Panel on Cytometry[J].Clin Lab Haematol.1994 16(2):131-138.

[9] International Council for Standardization in Haematology.Expert panel on haemoglobi-nometry:Recommendation for reference method for haemoglobinometry in human blood(ICSH satandard 1955) and specifications for international haemiglobincyanide standard[J].Journal of Clinical Pathology,1996,49:271-274.

[10] International Council for Standardization in Haematology Expert Panel on Cytometry; International Society of Laboratory Hematology Task Force on Platelet Counting. Platelet counting by the RBC/platelet ratio me thod.A reference method[J].Am J Clin Pathol.2001,115(3):460-464.

[11] Lab Hematol,International Council for Standardization in Haematology.Prepared by expert panel on cytometry: Recommendation for reference method for packed cell volume (ICSH Satandard 2001)[J].2001,7:148-170.

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

山東省質監局科技計劃項目（2014KYZ02）。

本文作者：秦霄雯，高級工程師，主要從事醫學計量的研究工作。

作者郵箱：xiaowen1130@163.com