一種新型半自動血液推片機的研制

張士化，盧勤紅，陳懿，馬少華

1.寧波衛生職業技術學院，浙江 寧波315100；2.寧波市醫療中心李惠利醫院，浙江 寧波 315040；3.寧波市鄞州區疾病預防控制中心，浙江 寧波315100

一種新型半自動血液推片機的研制

張士化1，盧勤紅2，陳懿3，馬少華1

1.寧波衛生職業技術學院，浙江 寧波315100；2.寧波市醫療中心李惠利醫院，浙江 寧波 315040；3.寧波市鄞州區疾病預防控制中心，浙江 寧波315100

本文設計一種基于手工推片的新型半自動血液推片機。該推片機經過兩次改良后，能夠制作出美觀且外觀一致的血涂片。消除制片時人為因素的干擾，提高血涂片的質量穩定性和規范性，提高臨床檢驗人員的工作效率及對疾病診斷的準確率，在臨床檢驗工作中有較大的應用價值，值得推廣。

血涂片；推片機；改良；臨床檢驗；推廣

血涂片的光學顯微鏡檢查是血液細胞形態學檢查的基本方法，特別是對于血液病的診斷，占有極重要的地位。眾所周知，滿意的血涂片是血細胞形態學檢查的前提。然而，長期以來，臨床上血涂片的制作一直沿用常規的方法，即通過醫護人員進行手工涂片和染片程序制作血涂片，每制作一片大概需要15～20 min。根據國內醫院統計調查結果顯示，全國每天有幾百萬張血涂片需要進行白細胞檢查。同時，醫護人員的粗心或者誤操作可能會導致血涂片的制作不規范，不能有效地形成單細胞層用以檢驗，或者由于推片時力量不均勻導致細胞破碎，這些都會對血液涂片的鏡檢結果產生影響[1]。此外，在高職醫學檢驗技術、衛生檢驗與檢疫專業的《臨床檢驗技術》、《血液檢驗技術》專業課程教學中，很多實訓項目均要用到學生自己的血涂片，譬如白細胞分類計數、手工網織紅細胞計數、中性粒細胞堿性磷酸酶染色等。然而，在有限的課堂時間內，學生利用手工推片法制備的血涂片質量卻不盡如人意，標準血涂片制作成功率不高，直接影響了實驗結果的準確性及教學效果的提高[2]。

針對上述現狀，筆者設計、研制了基于手工推片的新型半自動血液推片機，并對其進行了兩次改良，進一步提升并驗證了該儀器的性能，現報告如下。

1 設計背景

外周血涂片制作技術出現較早，可通過手工法和儀器法實現。然而，手工制作血涂片存在推片用力不均、力度過大易導致細胞破碎等缺陷，常使細胞鑒別發生困難，甚至導致錯誤結論。

目前，國內臨床檢驗工作中已開始使用進口的全自動推片儀器，貝克曼庫爾特、西森美康、西門子和ABX等公司也相繼開發出多種全自動推片系統[3]，然而這些主流的全自動推片儀器由于價格昂貴，不能在臨床上得到廣泛應用。國內外血涂片復檢率普遍較低[4-6]，因此即便國內不少三級醫院有該類儀器也很少常規使用。對于一級醫院，其主要業務是從事三大常規檢查和部分常規生化項目，很少進行血涂片復檢[7]。據了解，半自動制片設備在國外與全自動推片儀器一樣，已廣泛應用于臨床檢驗實踐中[8]。因此，從經濟和實用角度來講，半自動制片設備可在一級及較高等級醫療機構的臨床檢驗工作中推廣應用。

2 設計原理

以血涂片制作的手工推片工藝為設計基礎，本推片機采用帶有升降調節器的載玻片載臺（已取得國家知識產權局實用新型專利[9]），即采用推片水平移動而載臺下降的推片方式制作血涂片，確保了制作的血膜頭、體、尾分明，體尾交界處細胞分布均勻，適用于細胞形態觀察和白細胞分類計數。此外，重點解決了推片角度、力度以及血膜長度的控制工藝。經多次討論并最終定下設計方案，然后利用Unigraphics（簡稱UG）機械設計軟件制作設計實體圖（圖1），再進行樣機制造及后續性能調試、改進。研制出的新型半自動血液推片機由機械系統、控制系統和電路系統三部分組成，其簡要外部構造說明，見圖2。該儀器與當今國外臨床檢驗中廣泛應用的全自動推片儀器[10]和半自動制片設備[8]相比（均采用固定的載玻片載臺，且推片做曲線運動），具有設計新穎、結構簡單、制造簡便、操作便利等特點。實際使用時，依據血液標本血細胞比容（Hematocrit，Hct）的不同，通過設置推片工作頻率（速度）和載臺提升回延（下降）時間等參數，可制作出滿意血涂片。

圖1 新型半自動血液推片機設計實體圖

圖2 新型半自動血液推片機

3 改進方案

筆者在成功研制出新型半自動血液推片機，并進行了初步的操作測試，發現存在以下問題：① 裝載推片的水平式滑竿在移動中運動不流暢，需要進一步檢查水平導軌等部位；② 推片插槽前端距離推片機側面較近，無法安裝推片；③ 推片寬度與載玻片等寬，推片時無法在血涂片兩側保留約0.3 cm的空隙。于是，筆者對該推片機進行了初步改良：仔細檢查了水平導軌，并再次對一側導軌進行了精細加工，使得兩側導軌完全一致，從而保證了滑竿的水平運動更加流暢；將推片插槽外側截取一半，方便了推片的安裝和拆卸。此外，對所用推片進行改良，將推片的兩角用鑷子各掰掉2～3 mm，再在油石上平磨光滑。最后，對儀器運行參數進行研究和調整。

然而，在臨床試用和教學應用中發現，該推片機制片效率較低，原因是從啟動到最后推片和載臺回到初始位置，該過程耗時長達15 s。為了使該儀器的制片過程更加省時、高效，筆者配合專業技術人員對儀器的軟件程序進行了修改。

4 測試驗證

初次改良后的推片機，經驗證，其推制的血涂片效果較為滿意。該推片機在多家醫療機構試用的結果均符合預期，其制作出的滿意血涂片比例顯著高于手工制片（三級醫院P＜0.05，一級醫院P＜0.01）；三級醫院和一級醫院檢驗人員利用手工法制作的血涂片合格率無顯著性變化[11]。此后，筆者繼續研究其在教學中的輔助應用價值，結果顯示，推片機法制作出的合格血涂片比例顯著高于手工法（P均＜0.01）；檢驗、檢疫專業學生利用手工法制作的血涂片合格率無顯著性變化；手工法聯合推片機法制片組既可訓練學生手工制片技能，也可為那些沒有得到合格血涂片的學生制作滿意的標本，增加其觀察血片的時間，進一步提高了教學效果[2]。

經過二次改良后，儀器制片過程與之前有較大不同，具體如下：① 插上電源，設置儀器參數；② 安放干燥潔凈推玻片；③ 安放干燥潔凈載玻片，并在距玻片左側1.5 cm處（位置1）滴加末梢血或抗凝靜脈血一滴（以5～6 μL為宜）；④ 按開始鍵，載玻片載臺上升2 s（載臺初始位置較高）后，其上血滴即與從右側初始位置運動而來的推片接觸（接觸時間為1 s），然后推片向右運動完成血膜推制，而載臺歷時0.4 s后開始下降，最后推片和載臺回到初始位置；⑤ 迅速取下載玻片并風干，進行染色；⑥ 使用浸有無水酒精的脫脂棉球輕輕將推片上血漬拭去，將滴好血液標本的第二張載玻片放置在載臺上，按動開始鍵后，可進行再次推片。研究發現，改良后制作一張血涂片僅需10 s，大大提高了制片效率，制作出的血涂片不僅美觀且形態較為一致（圖3），進一步提高鏡檢和白細胞分類計數的準確性。

圖3 推片機第二次改良后制作的血涂片與手工血涂片效果對比注：a～b.儀器制作的血涂片（染色前和染色后）；c.手工制備的血涂片；d.圖3b中血涂片放大后的效果。

此外，為了使得制片實用化（厚薄適宜），筆者也初步研究了Hct（正常為0.37～0.49）與推片速度和載臺提升回延時間的內在關系。結果顯示，對于Hct正常的血液標本，設定3500 Hz左右（3500±500）的推片速度制作出的涂片厚薄適宜；Hct＞0.50的血液標本，設定2500 Hz推片速度制作出的涂片厚薄適宜；而Hct＜0.35的血液標本，設定5000 Hz推片速度制作的涂片滿意（圖4）。因此，對于不同Hct的血液標本進行推片時，推片機設定的推片速度和載臺提升回延時間的建議設置見表1。同時，結果也顯示，與手工制作的滿意血涂片外觀和鏡下效果對比，推片機制作的血涂片也顯示了較大的優越性，繼續保留了血涂片兩側約0.3 cm的空隙，尾部呈羽狀（圖3～4），且細胞分布更加均勻（圖5）。

圖4 不同Hct時推片速度的研究

表1 不同Hct的血液推片時，推片機的推片速度和載臺提升回延時間設置的建議

圖5 二次改良后的推片機和手工制備的血涂片體尾交界處鏡下效果比較

進一步研究發現，通過調整前進脈沖大小（4950）進而改變推片啟動位置（位置2，即載玻片中間位置，此時滴加末梢血或抗凝靜脈血以1～1.5 μL為宜）（圖6），該推片機也能制作出可供瘧疾病原學檢查使用的滿意薄血膜（圖7），鏡下觀察發現，相比于傳統手工薄血膜，儀器制作的薄血膜的紅細胞單層長度顯著增加，對于準確鑒別瘧原蟲類型有重要意義。

圖6 推片啟動位置可根據制片目的不同進行設置

圖7 人工和推片機制作的薄血膜（方框中）比較

5 結論

目前，盡管該推片機展現了滿意的使用效果，但也存在體積較大、控制相對復雜、不能連續制片等缺點。今后，為了進行推片機在醫療和檢測機構的推廣應用，筆者將對其進行進一步的改良，擬將從以下方面進行：① 加樣定量化：利用DIFF-SAFE型血液分配器[8]，不用拔去抗凝管的橡皮塞便可實現加樣定量，不僅安全，而且可大幅降低制片時間；② 制片連續化：在微型電機帶動下，通過精密導軌等裝置連續裝載載玻片；③ 控制簡單化：針對低、正常和高Hct的血液標本分別設定相應的推片速度，并通過黃、綠、紅三個按鈕進行控制；④ 外觀人性化：通過使用輕便材料、調整內部構造，進一步減小推片機的重量和體積，并增加手提裝置，方便移動。

作為新型的半自動涂片設備，本推片機設計巧妙，結構簡單，制造成本低，能夠輕松實現標準血涂片的制作，并且能制作出用于瘧原蟲檢查的滿意薄血膜，因此具有廣泛推廣實用價值。隨著醫療機構開始普遍使用全自動血細胞圖像分析系統Cellavision DM96[12-13]，推片機也可與該系統配合使用，市場價值巨大。

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《中國醫療設備》雜志舉辦的品牌活動

近年來，由《中國醫療設備》雜志社主導實施的一系列項目活動，已經衍變為中國醫療行業備受矚目的品牌活動：

（1）由《中國醫療設備》雜志社、健康報、中華醫學會醫學工程學分會、中國醫師協會臨床工程師分會共同推出的“中國醫療設備行業數據及售后服務調查”活動，連續六年好評如潮，是國內目前罕見的公平、公正、獨立的，無冠名無贊助的第三方調查。有全國超過上千家醫院共同參與，2000多名中國公立醫院院長、設備科長、主任欽評打分。中國各級衛生、招標采購部門和媒體對調查結果高度關注。每年公布的調查結果被業內譽為“金數據”，深受政府、醫院、媒體和廠商歡迎。

（2）由《中國醫療設備》雜志社、健康報、中華醫學會醫學工程學分會、中國醫師協會臨床工程師分會共同主辦的“中國優秀臨床醫學工程師評選”及“中國臨床醫學工程十大杰出青年評選”活動，每年舉辦一屆，已成為全國各級醫院 最受矚目的年度評選項目之一。

（3）開展“助力醫工成長—大型公益活動”，服務基層工程師，助力基層醫工成長。

（4）雜志社聯合健康報、中華醫學會醫學工程學分會、中國醫師協會臨床工程師分會，共同舉辦“中國醫療工業發展大會”，會議以匯聚行業智慧、整合行業資源、達成行業共識、合作發展共贏為宗旨，在社會各界的大力支持與積極參與下，為促進我國醫療工業改革的發展和管理水平的提高發揮了積極的作用。

（5）舉辦“院長論醫工”中國醫療設備院長高峰論壇，邀請見地高遠、真抓實干、經驗獨到的知名醫院院長，傳道交流，讓廣大醫工及醫院領導們共同聆聽，共同思考，促成一場“細數好經驗、暢談新理念、分享大智慧”的精神盛宴。

（6）舉辦“中國醫療設備質控大會”，推動醫院醫療設備、耗材的質量控制工作的長足發展。

（7）獨家承辦國際臨床工程與醫療技術管理大會（ICEHTMC2015），邀請來自世界衛生組織以及美國、澳大利亞、意大利、日本、巴西、馬來西亞、香港、臺灣等國家地區的醫學工程領軍人物與會交流，共同搭建中國醫學工程專業和海外的合作橋梁。

《中國醫療設備》雜志社，將繼續秉承“走出去、干實事、為醫工服好務”的發展理念，與學會和醫工同道一起，共創中國醫學工程專業的輝煌!

Development of a New Type of Semiautomatic Blood Slide Maker

ZHANG Shi-hua1, LU Qin-hong2, CHEN Yi3, MA Shao-hua1
1. Ningbo College of Health and Sciences, Ningbo Zhejiang 315100, China; 2. Ningbo Medical Treatment Center Li Hui-li Hospital, Ningbo Zhejiang 315040, China; 3. Ningbo Yinzhou District Center for Disease Control and Prevention, Ningbo Zhejiang 315100, China

This paper introduced the development of a new type of semiautomatic blood slide maker. With two improvements, the instrument can produce blood slides with uniform and unique appearance for microscopic examination such as performing a white blood cell differential count. The blood slide maker eliminates the interference of man-made elements in making peripheral blood smears and improve the quality stability and standardization of blood smears. It also enhances the work efficiency of clinical laboratory staffs and ensures the precision in the diagnosis of diseases. It is of relatively high practical value in the clinical verification of the laboratory test in hospitals and is worthy of clinical promotion.

R446.11+3；TH776

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.02.013

1674-1633(2016)02-0056-04

2014-10-29

2012年校級自然科學研究重點項目（XKZ201201）。專利：國家實用新型專利（ZL201320171317.2）。

作者郵箱：jianyan2001@126.com

Abstract:: blood slide; slide maker; improvement; clinical laboratory; promotion