DI-60型全自動數字化細胞形態識別分析系統的臨床應用

曾素根， 毛志剛， 朱新勤， 郭曼英， 莊利芳， 韓秀華， 左永太， 李 倚， 江 虹

（四川大學華西醫院實驗醫學科臨檢血液室，四川 成都 610041）

眾所周知，血液細胞分析是最為重要和普及的臨床檢驗項目之一，對許多疾病的預防、診斷、鑒別診斷及預后判斷起著重要作用。其血細胞形態學檢驗對于某些疾病的診斷和治療也同等重要，隨著科學技術的不斷發展，全自動數字化細胞形態識別分析系統是未來形態學檢驗發展的趨勢，有利于檢測流程自動化，提高檢測時效性[1-3]。

瑞典CellaVision AB公司生產的DI-60型全自動數字化細胞形態分析系統（簡稱DI-60系統）是模擬人工在顯微鏡下對外周血涂片進行鏡檢的閱片系統，由成像采集系統和細胞識別軟件2個部分組成。DI-60系統的細胞分類識別原理為：該系統從單細胞層定位到細胞預分類的操作模仿人工鏡檢流程，在10×物鏡下掃描血涂片，找到白細胞（white blood cell，WBC）單細胞層并定位對焦，再以城垛方式跟蹤掃描、記錄每個WBC的位置，然后于100×油鏡下對各種細胞進行圖像采集，再通過人工神經網絡系統（artificial neural network，ANN），對細胞進行識別（預分類）分析，將采集的圖像和細胞預分類的結果顯示在計算機顯示屏上，操作者只需要對顯示屏上的結果逐項復核。本研究對DI-60系統的檢測結果進行了評價，以了解DI-60系統的臨床適用性。

1 材料和方法

1.1 標本來源

隨機選取四川大學華西醫院臨床血液標本322份，其中急診患者血液標本22份、門診患者血液標本100份、住院患者血液標本100份、體檢者血液標本100份，均采用乙二胺四乙酸二鉀抗凝，標本量為2 mL。

1.2 儀器與試劑

DI-60系統由瑞典CellaVision AB公司生產，SYSMEX XN-9000全自動血液細胞分析流水線、SP-10自動涂片染色儀、檢測試劑及質控液均由日本Sysmex公司生產；瑞氏—吉姆薩染液由珠海貝索生物技術有限公司提供。

1.3 方法

檢測血液標本前先對XN-9000全自動血液細胞分析流水線進行校準并檢測質控品。質控在控后檢測322份血液標本，隨后采用SP-10自動涂片染色儀進行自動推片、染色，使用DI-60系統對已染色的血涂片進行血細胞預分析識別，再由有豐富形態學經驗的主管技師對預分類的細胞進行復核。

1.4 計算公式

預分類細胞正確率=預分類正確細胞總數/預分類細胞總數×100%。預分類細胞差錯率=預分類錯誤細胞總數/預分類細胞總數×100%。未識別率=未分類細胞總數/預分類細胞總數×100%。

2 結果

2.1 DI-60系統對血液WBC的預分類結果

DI-60系統對322份血液標本進行WBC預分類，其界面見圖1，共掃描記錄了56 728個細胞及雜質，其結果與人工復核結果進行比對，其中正確數為51 704個，正確率為91.14%；錯誤數為5 024個，錯誤率為8.86%。DI-60系統進行WBC預分類的正確數及錯誤數見表1，人工復合糾正后的結果見表2。

圖1 DI-60系統對WBC進行預分類的界面

表1 DI-60系統對322份血液標本進行WBC預分類正確及錯誤分析

2.2 對DI-60系統進行血液WBC預分類時的未分類細胞進行人工分析

DI-60系統對322份血液涂片標本進行WBC預分類時，共有1 826個細胞未被分類，未識別率為3.22%。采用人工對未識別細胞進行復核再分類，其中桿狀核中性粒細胞100個（5.48%）、分葉核中性粒細胞319個（17.47%）、嗜酸粒細胞160個（8.76%）、嗜堿粒細胞11個（0.60%）、淋巴細胞239個（13.09%）、單核細胞372個（20.37%）、早幼粒細胞5個（0.27%）、中性中幼粒細胞33個（1.81%）、中性晚幼粒細胞53個（2.90%）、原始細胞3個（0.16%）、變異淋巴細胞9個（0.49%）、有核紅細胞7個（0.38%）、大血小板76個（4.16%）、血小板聚集5個（0.27%）、涂抹細胞161個（8.82%）、人造細胞（雜質）273個（14.95%）。

表2 DI-60系統對322份血液標本進行WBC預分類后人工復核結果分析

3 討論

DI-60系統的優勢：（1）操作簡便、速度快，閱片效率為每臺每小時約30張，人工顯微鏡分類一般是每人每小時約10張，工作效率明顯提高，尤其針對WBC計數低的標本，與人工顯微鏡下瀏覽全片相比節省了大量時間；（2）漏檢率低，可通過設置DI-60系統增加WBC預分類數量（如200～500個）使漏檢率大大減低；（3）細胞形態學更加客觀、標準，人工顯微鏡下細胞分類存在主觀差異性，不同實驗室、不同人員之間難以做到標準完全一致，但DI-60系統預分類的細胞圖像保存在數據庫中，便于與同事、專家進行交流，對細胞的識別達成一致，并有利于結果的再次復核、查詢、教學、培訓等[1-3]；（4）DI-60系統采集的細胞圖像清晰、易于識別，同時可以與同類別的參考細胞形態進行比較，提高了人工復核再分類時的正確率，有CellaVision標志為原始細胞參考形態，其余為預分類的原始細胞形態；（5）細胞形態學圖像易于永久保存；（6）由于血液涂片、染色、讀片在相對封閉的工作環境中進行，減少了標本的污染，條形碼加二維碼的使用也降低了標本信息錯誤率。

DI-60系統的應用存在的問題：（1）僅為圖像采集及細胞預分類工具，仍須人工進行復核，將錯誤預分類的細胞進行糾錯；（2）對血液涂片、染色的要求較高，染料雜質和染色效果均影響對細胞的正確識別及讀片速度；（3）對WBC總數＞100×109的血液涂片很難采集到單個細胞圖像。本研究結果顯示，DI-60系統對分葉核中性粒細胞、嗜酸粒細胞、淋巴細胞、單核細胞、大血小板、血小板聚集、涂抹細胞及人造細胞（雜質）等識別的正確率高，均在95%以上，而對變異淋巴細胞、漿細胞等的識別正確率低，需人工確認，與文獻報道[4]一致。

從理論上講，相同操作者通過顯微鏡觀察血細胞形態分類與在電腦顯示屏上對血細胞形態進行復核分類的結果應該完全一致，但在實際應用中，由于采集的細胞圖像與顯微鏡下觀察的細胞形態存在一定差異，如相同WBC在顯微鏡下及在電腦顯示屏上顯示的細胞大小、核染色質粗細、包漿顆粒大小等有所不同，會導致分析者對WBC的判別有差異，因此需對操作者進行培訓，以達到完全一致。

DI-60系統對血液涂片上一些識別存在困難的細胞或雜質歸類為“未被分類細胞”，這與傳統意義上分類不明細胞（包括癌轉移細胞、淋巴瘤細胞）不同，這類細胞均可通過人工進行正確的分類，其中人工分為單核細胞的占20.37%，可能與單核細胞比較復雜的形態特征有關。

DI-60系統除了可對WBC進行預分類外，還可以對紅細胞形態進行定性分析，為臨床貧血的分類及病因分析提供了實驗室依據；對大血小板和巨大血小板、血小板數量估計、血小板聚集進行分析，尤其是操作者可以在概覽圖像中對血小板數量進行計數，這有助于判斷血液分析儀對血小板計數結果是否準確。

綜上所述，DI-60系統是血細胞分析后形態學復檢的輔助工具，有利于血細胞分析檢測的質量及時效性的提高，可在一定程度上降低人工成本、緩解形態學檢驗人員匱乏的矛盾，但仍建議對于特殊病例或腫瘤細胞數量較高的外周血標本進行人工顯微鏡檢查。

[1]ROLLINS-RAVAL M A，RAVAL J S，CONTIS L.Experience with CellaVision DM96 for peripheral blood differentials in a large multi-center academic hospital system [J]. J Pathol Inform， 2012，3：29.

[2]黃驥斌， 曾婷婷， 郭曼英， 等．CellaVision DM96自動化數字圖像分析系統進行白細胞分類的臨床應用[J]. 檢驗醫學，2012，27（4）：299-303.

[3]王庚，解宏杰，蔣顯勇，等. 細胞形態檢測系統用于白細胞形態識別的臨床應用評價[J]. 中華檢驗醫學雜志，2015，38（3）：168-172.

[4]任穎佳，王悅，劉汝峰，等．CellaVision DM96 血細胞形態分析儀外周血細胞分類結果評價[J]. 臨床檢驗雜志，2014，32（8）：568-571.