Hematologische bloedanalysatoren zijn de werkpaarden van klinische laboratoria. Deze hoogwaardige instrumenten bieden betrouwbare tellingen van RBC, bloedplaatjes en 5-componenten WBC die lymfocyten, monocyten, neutrofielen, eosinofielen en basofielen identificeren. Het aantal nucleaire erytrocyten en onrijpe granulocyten zijn de 6e en 7e indicatoren. Hoewel elektrische impedantie nog steeds fundamenteel is voor de bepaling van het totale aantal cellen en de grootte, zijn flowcytometrietechnieken waardevol gebleken bij de differentiatie van leukocyten en bij het onderzoek van bloed op een hematologische pathologieanalysator.
Evolutie van de analysator
De eerste geautomatiseerde bloedkwantificatoren die in de jaren vijftig werden geïntroduceerd, waren gebaseerd op het principe van elektrische impedantie van Coulter, waarbijcellen, die door een klein gaatje gingen, braken het elektrische circuit. Dit waren "prehistorische" analysatoren die alleen het gemiddelde volume van erytrocyten, het gemiddelde hemoglobine en de gemiddelde dichtheid telden en berekenden. Iedereen die ooit cellen heeft geteld, weet dat dit een zeer eentonig proces is en dat twee laboratoriumassistenten nooit hetzelfde resultaat zullen geven. Het apparaat heeft deze variabiliteit dus geëlimineerd.
In de jaren 70 kwamen er geautomatiseerde analysatoren op de markt, die 7 bloedparameters en 3 componenten van de leukocytenformule (lymfocyten, monocyten en granulocyten) konden bepalen. Voor het eerst werd het handmatig tellen van leukogrammen geautomatiseerd. In de jaren tachtig kon één tool al 10 parameters berekenen. In de jaren 90 werden de verschillen in leukocyten verder verbeterd met behulp van stroommethoden op basis van elektrische impedantie of lichtverstrooiingseigenschappen.
Fabrikanten van hematologische analysers proberen hun instrumenten vaak te scheiden van de producten van concurrenten door zich te concentreren op een bepaald pakket van technologieën voor het differentiëren van witte bloedcellen of voor het tellen van bloedplaatjes. Experts in laboratoriumdiagnostiek beweren echter dat de meeste modellen moeilijk te onderscheiden zijn, omdat ze allemaal vergelijkbare methoden gebruiken. Ze voegen gewoon extra functies toe om ze er anders uit te laten zien. Een geautomatiseerde hematologieanalysator kan bijvoorbeeld leukocytverschillen bepalen door een fluorescerende kleurstof in de kern te plaatsen.cellen en metingen van de helderheid van de gloed. De andere kan de doorlaatbaarheid veranderen en de absorptiesnelheid van de kleurstof registreren. De derde is in staat om de activiteit van het enzym te meten in een cel die in een specifiek substraat is geplaatst. Er is ook een volumetrische geleidings- en verstrooiingsmethode die bloed analyseert in zijn "bijna natuurlijke" staat.
Nieuwe technologieën evolueren naar doorstroommethoden, waarbij cellen op hun beurt worden onderzocht door een optisch systeem dat veel parameters kan meten die nog nooit eerder zijn gemeten. Het probleem is dat elke fabrikant zijn eigen methode wil creëren om zijn identiteit te behouden. Daarom blinken ze vaak uit op het ene gebied en lopen ze achter op een ander gebied.
Huidige staat
Volgens experts zijn alle hematologische analysers op de markt over het algemeen betrouwbaar. De verschillen tussen hen zijn klein en hebben betrekking op extra functies die sommigen misschien leuk vinden, maar anderen misschien niet. De beslissing om een instrument te kopen hangt echter meestal af van de prijs. Hoewel kosten in het verleden geen probleem waren, wordt hematologie tegenwoordig een zeer concurrerende markt en soms is de prijs (in plaats van de beste beschikbare technologie) van invloed op de aankoop van de analyser.
De nieuwste hoogwaardige modellen kunnen worden gebruikt als een stand-alone tool of als onderdeel van een geautomatiseerd multitoolsysteem. Volledig geautomatiseerd laboratorium omvat hematologie-, chemie- en immunochemieanalysatoren met geautomatiseerde inputs, outputs en koelinginstellingen.
Laboratoriuminstrumenten zijn afhankelijk van het bloed dat wordt getest. De verschillende typen vereisen speciale modules. De hematologische analysator in de diergeneeskunde is geconfigureerd om te werken met uniforme elementen van verschillende diersoorten. Idexx's ProCyte Dx kan bijvoorbeeld bloedmonsters testen van honden, katten, paarden, stieren, fretten, konijnen, gerbils, varkens, cavia's en minivarkens.
Stroomprincipes toepassen
De analysatoren zijn op bepaalde gebieden vergelijkbaar, namelijk bij het bepalen van het niveau van leukocyten en erytrocyten, hemoglobine en bloedplaatjes. Dit zijn gewone, typische indicatoren, grotendeels hetzelfde. Maar zijn hematologieanalysatoren precies hetzelfde? Natuurlijk niet. Sommige modellen zijn gebaseerd op impedantieprincipes, sommige gebruiken laserlichtverstrooiing en andere gebruiken fluorescentie-flowcytometrie. In het laatste geval worden fluorescerende kleurstoffen gebruikt, die de unieke eigenschappen van de cellen kleuren zodat ze kunnen worden gescheiden. Zo wordt het mogelijk om extra parameters toe te voegen aan leukocyten- en erytrocytenformules, waaronder het tellen van het aantal genucleëerde erytrocyten en onrijpe granulocyten. Een nieuwe indicator is het hemoglobinegeh alte in reticulocyten, dat wordt gebruikt om erytropoëse en de onvolgroeide fractie van bloedplaatjes te controleren.
De vooruitgang in technologie begint te vertragen naarmate er volledige hematologieplatforms ontstaan. Er zijn er nog steedstal van verbeteringen. Bijna standaard is nu een volledige bloedtelling met een telling van genucleëerde erytrocyten. Bovendien is de nauwkeurigheid van het aantal bloedplaatjes toegenomen.
Een andere standaardfunctie van analysers op hoog niveau is het bepalen van het aantal cellen in biologische vloeistoffen. Het tellen van het aantal leukocyten en erytrocyten is een arbeidsintensieve procedure. Het wordt meestal handmatig uitgevoerd op een hemocytometer, is tijdrovend en vereist bekwaam personeel.
De volgende belangrijke stap in de hematologie is de bepaling van de leukocytenformule. Als eerdere analysatoren alleen blastcellen, onrijpe granulocyten en atypische lymfocyten konden markeren, is het nu nodig om ze te tellen. Veel analisten noemen ze in de vorm van een onderzoeksindicator. Maar de meeste grote bedrijven werken eraan.
Moderne analysers bieden goede kwantitatieve, maar geen kwalitatieve informatie. Ze zijn goed voor het tellen van deeltjes en kunnen ze categoriseren als rode bloedcellen, bloedplaatjes, witte bloedcellen. Ze zijn echter minder betrouwbaar in kwalitatieve schattingen. De analysator kan bijvoorbeeld bepalen dat het een granulocyt is, maar hij zal niet zo nauwkeurig zijn bij het bepalen van het rijpingsstadium. De volgende generatie laboratoriuminstrumenten moet dit beter kunnen meten.
Vandaag de dag hebben alle fabrikanten de technologie van het Coulter-impedantieprincipe geperfectioneerd en hun software zo afgestemd dat ze zoveel mogelijk gegevens kunnen extraheren. In de toekomst, nieuwetechnologieën die de functionaliteit van de cel gebruiken, evenals de synthese van zijn oppervlakte-eiwit, wat zijn functies en ontwikkelingsstadium aangeeft.
Cytometriegrens
Sommige analysatoren gebruiken flowcytometrische methoden, met name CD4- en CD8-antigeenmarkers. Sysmex hematologieanalysatoren komen het dichtst bij deze technologie. Uiteindelijk zou er geen verschil tussen de twee moeten zijn, maar daarvoor moet iemand het voordeel zien.
Een teken van mogelijke integratie is dat wat werd beschouwd als standaardtests, die zijn overgestapt op flowcytometrie, een comeback maakt in de hematologie. Het zou bijvoorbeeld niet verrassend zijn als analysatoren foetale RBC-tellingen zouden kunnen uitvoeren, ter vervanging van de handmatige techniek van de Kleinhauer-Bethke-test. De test kan worden gedaan door flowcytometrie, maar de terugkeer naar het hematologielaboratorium zal het een bredere acceptatie geven. Het is waarschijnlijk dat deze verschrikkelijke analyse in termen van nauwkeurigheid op de lange termijn meer in lijn zal zijn met wat verwacht mag worden van diagnostiek in de 21e eeuw.
De grens tussen hematologieanalysatoren en flowcytometers zal in de nabije toekomst waarschijnlijk verschuiven naarmate de technologie of methodologieën vorderen. Een voorbeeld is het aantal reticulocyten. Het werd eerst met de hand uitgevoerd, daarna op een flowcytometer, waarna het een hematologisch hulpmiddel werd toen de techniek werd geautomatiseerd.
Vooruitzichten voor integratie
Volgens experts, sommige eenvoudigcytometrische tests kunnen worden aangepast voor de hematologieanalysator. Een voor de hand liggend voorbeeld is de detectie van reguliere subsets van T-cellen, directe chronische of acute leukemie, waarbij alle cellen homogeen zijn met een zeer duidelijk fenotypisch profiel. In bloedanalysatoren is het mogelijk om de verstrooiingskenmerken nauwkeurig te bepalen. Gevallen van gemengde of echt kleine populaties met ongebruikelijke of meer afwijkende fenotypische profielen kunnen complexer zijn.
Sommige mensen betwijfelen echter of bloedanalysatoren voor hematologie flowcytometers zullen worden. De standaardtest kost veel minder en moet eenvoudig blijven. Als als gevolg van zijn gedrag een afwijking van de norm wordt vastgesteld, is het noodzakelijk om andere tests te ondergaan, maar de kliniek of het spreekkamerkantoor zou dit niet moeten doen. Als complexe tests afzonderlijk worden uitgevoerd, zullen de kosten van normale tests niet toenemen. Experts zijn sceptisch dat screening op complexe acute leukemie of de grote panels die worden gebruikt bij flowcytometrie snel zullen terugkeren naar het hematologielab.
Flowcytometrie is duur, maar er zijn manieren om de kosten te verlagen door reagentia op verschillende manieren te combineren. Een andere factor die de integratie van de test in de hematologieanalysator vertraagt, is het verlies aan inkomsten. Mensen willen dit bedrijf niet verliezen omdat hun winst al is afgenomen.
De betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van de resultaten van de stroomanalyse is ook belangrijk om te overwegen. Methoden gebaseerd opimpedantie, zijn werkpaarden in grote laboratoria. Ze moeten betrouwbaar en snel zijn. En je moet ervoor zorgen dat ze kosteneffectief zijn. Hun kracht ligt in de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van de resultaten. En als er nieuwe toepassingen op het gebied van cellulaire cytometrie ontstaan, moeten ze nog worden bewezen en geïmplementeerd. In-line technologie vereist een goede kwaliteitscontrole en standaardisatie van instrumenten en reagentia. Zonder dit zijn fouten mogelijk. Daarnaast is het noodzakelijk om geschoold personeel te hebben dat weet wat ze doen en waarmee ze werken.
Volgens experts zullen er nieuwe indicatoren zijn die de laboratoriumhematologie zullen veranderen. De instrumenten die fluorescentie kunnen meten, bevinden zich in een veel betere positie omdat ze een hogere mate van gevoeligheid en selectiviteit hebben.
Software, regels en automatisering
Terwijl de visionairs naar de toekomst kijken, worden fabrikanten vandaag gedwongen om met concurrenten te vechten. Naast het benadrukken van verschillen in technologie, differentiëren bedrijven hun producten met software die gegevens beheert en automatische validatie van normale cellen biedt op basis van een reeks regels die in het laboratorium zijn vastgesteld, waardoor de validatie aanzienlijk wordt versneld en het personeel meer tijd heeft om zich te concentreren op abnormale gevallen..
Op analyseniveau is het moeilijk om de voordelen van verschillende producten te onderscheiden. Met software die een sleutelrol speelt bij het verkrijgen van de resultaten van de analyse, kan het product tot op zekere hoogte opvallen in de markt. Allereerst gaan diagnostische bedrijven naar:software verkopen om hun bedrijf te beschermen, maar dan realiseren ze zich dat informatiebeheersystemen essentieel zijn voor hun overleving.
Bij elke generatie analysers wordt de software aanzienlijk verbeterd. Nieuwe rekenkracht zorgt voor een veel betere selectiviteit bij de handmatige berekening van de leukocytenformule. De mogelijkheid om de hoeveelheid werk met een microscoop te verminderen is erg belangrijk. Als er een nauwkeurig instrument is, volstaat het om pathologische cellen op een hematologische analysator te onderzoeken, wat de efficiëntie van het werk van specialisten verhoogt. En met moderne apparaten kunt u dit bereiken. Dit is precies wat het lab nodig heeft: gebruiksgemak, efficiëntie en minder microscoopwerk.
Het is zorgwekkend dat sommige klinische laboratoriumartsen hun inspanningen richten op het verbeteren van technologie in plaats van het optimaliseren ervan om goede medische beslissingen te nemen. Je kunt het meest bizarre laboratoriuminstrument ter wereld kopen, maar als je de resultaten constant dubbelcheckt, schakelt dit de mogelijkheden van de technoloog uit. Afwijkingen zijn geen fouten, en laboratoria die automatisch alleen het resultaat "Geen abnormale cellen gevonden" van de hematologieanalysator valideren, handelen onlogisch.
Elk laboratorium moet criteria definiëren waarvoor tests moeten worden beoordeeld en die handmatig moeten worden verwerkt. Zo wordt de totale hoeveelheid niet-geautomatiseerde arbeid verminderd. Er is een tijd om met abnormaal te werkenleukogrammen.
Met de software kunnen laboratoria regels instellen voor automatische validatie en identificatie van verdachte monsters op basis van de locatie van het monster of de onderzoeksgroep. Als het laboratorium bijvoorbeeld een groot aantal kankermonsters verwerkt, kan het systeem worden geconfigureerd om automatisch bloed te analyseren op een hematologie-pathologieanalysator.
Het is niet alleen belangrijk om de normale resultaten automatisch te bevestigen, maar ook om het aantal valse positieven te verminderen. Handmatige analyse is technisch het moeilijkst. Dit is het meest arbeidsintensieve proces. Het is noodzakelijk om de tijd die de laboratoriumassistent met de microscoop doorbrengt te verminderen, en deze te beperken tot alleen abnormale gevallen.
Apparatuurfabrikanten bieden hoogwaardige automatiseringssystemen voor grote laboratoria om personeelstekorten op te vangen. In dit geval plaatst de laboratoriumassistent de monsters in een automatische lijn. Het systeem stuurt de buizen vervolgens naar de analysator en verder voor verder testen of naar een temperatuurgecontroleerd "magazijn" waar snel monsters kunnen worden genomen voor aanvullend testen. Geautomatiseerde uitstrijkjes en kleurmodules verkorten ook de tijd van het personeel. De Mindray CAL 8000-hematologieanalysator maakt bijvoorbeeld gebruik van de SC-120-module voor het verwerken van uitstrijkjes, die monsters van 40 µl kan verwerken met een lading van 180 objectglaasjes. Alle glazen worden voor en na het kleuren verwarmd. Dit optimaliseert de kwaliteit en vermindert het risico op infectie van het personeel.
Graad van automatisering inhematologische laboratoria zullen toenemen en het aantal personeelsleden zal afnemen. Er is behoefte aan complexe systemen waarin men monsters kan plaatsen, van baan kan wisselen en alleen terug kan komen om echt afwijkende monsters te beoordelen.
De meeste automatiseringssystemen kunnen worden aangepast aan elk laboratorium, met in sommige gevallen gestandaardiseerde configuraties. Sommige laboratoria gebruiken hun eigen software met hun eigen informatiesysteem en afwijkende bemonsteringsalgoritmen. Maar u moet automatisering vermijden omwille van automatisering. Grote investeringen in het robotproject van een modern, duur hightech automatisch laboratorium zijn tevergeefs vanwege de elementaire fout om de bloedtest van elk monster te herhalen met een abnormaal resultaat.
Geautomatiseerd tellen
De meeste automatische hematologieanalysatoren meten of berekenen de volgende parameters: hemoglobine, hematocriet, aantal rode bloedcellen en gemiddeld volume, gemiddeld hemoglobine, gemiddelde hemoglobineconcentratie in cellen, aantal bloedplaatjes en gemiddeld volume en aantal leukocyten.
Hemoglobine wordt rechtstreeks gemeten uit een volbloedmonster met behulp van een hemoglobine-cyanometermethode.
Bij het onderzoeken van een hematologieanalysator kan het tellen van rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes op verschillende manieren worden gedaan. Veel meters gebruiken de elektrische impedantiemethode. Hijis gebaseerd op de verandering in geleidbaarheid wanneer cellen door kleine gaatjes gaan. De afmetingen van deze laatste verschillen voor erytrocyten, leukocyten en bloedplaatjes. De verandering in geleidbaarheid resulteert in een elektrische impuls die kan worden gedetecteerd en geregistreerd. Met deze methode kunt u ook het volume van de cel meten. Bepaling van de leukocytenformule vereist lysis van erytrocyten. De verschillende leukocytenpopulaties worden vervolgens geïdentificeerd door middel van flowcytometrie.
De hematologische analysator van Mindray VS-6800, bijvoorbeeld, onderzoekt deze, na blootstelling aan de monsters met reagentia, op basis van laserlichtverstrooiing en fluorescentiegegevens. Om bloedcelpopulaties beter te identificeren en te differentiëren, vooral om afwijkingen op te sporen die niet door andere methoden zijn gedetecteerd, wordt een 3D-diagram gebouwd. De BC-6800 hematologieanalysator levert gegevens over onrijpe granulocyten (inclusief promyelocyten, myelocyten en metamyelocyten), fluorescerende celpopulaties (zoals blasten en atypische lymfocyten), onrijpe reticulocyten en geïnfecteerde erytrocyten als aanvulling op standaardtests.
In de MEK-9100K hematologieanalysator van Nihon Kohden worden bloedcellen perfect uitgelijnd door een hydrodynamisch gefocuste stroom voordat ze door de uiterst nauwkeurige impedantietelpoort gaan. Bovendien elimineert deze methode het risico van het opnieuw tellen van cellen volledig, wat de nauwkeurigheid van onderzoeken aanzienlijk verbetert.
Celltac G DynaScatter optische lasertechnologie stelt u in staat om een leukocytenformule in een bijna natuurlijke staat te krijgen. BIJDe MEK-9100K hematologieanalysator maakt gebruik van een 3-hoeksverstrooiingsdetector. Vanuit de ene hoek kun je het aantal leukocyten bepalen, vanuit de andere kun je informatie krijgen over de structuur van de cel en de complexiteit van nucleochromatinedeeltjes, en van de zijkant - gegevens over interne granulariteit en globulariteit. Grafische 3D-informatie wordt berekend door het exclusieve algoritme van Nihon Kohden.
Flowcytometrie
Uitgevoerd voor bloedmonsters, elke biologische vloeistof, gedispergeerd beenmergaspiraat, vernietigd weefsel. Flowcytometrie is een methode die cellen karakteriseert op grootte, vorm, biochemische of antigene samenstelling.
Het principe van deze studie is als volgt. De cellen bewegen op hun beurt door de cuvette, waar ze worden blootgesteld aan een straal van intens licht. De bloedcellen verspreiden het licht in alle richtingen. Voorwaartse verstrooiing als gevolg van diffractie correleert met celvolume. Laterale verstrooiing (in een rechte hoek) is het resultaat van breking en karakteriseert ongeveer de interne granulariteit ervan. Voorwaartse en zijwaartse verstrooiingsgegevens kunnen bijvoorbeeld populaties van neutrofielen en lymfocyten identificeren die verschillen in grootte en granulariteit.
Fluorescentie wordt ook gebruikt om verschillende populaties in flowcytometrie te detecteren. Monoklonale antilichamen die worden gebruikt om cytoplasmatische en celoppervlakte-antigenen te identificeren, worden meestal gelabeld met fluorescerende verbindingen. Bijvoorbeeld fluoresceïneof R-phycoerythrin hebben verschillende emissiespectra, waardoor de gevormde elementen kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van de kleur van de gloed. De celsuspensie wordt geïncubeerd met twee monoklonale antilichamen, elk gelabeld met een ander fluorochroom. Terwijl bloedcellen met gebonden antilichamen door de cuvet gaan, prikkelt de 488 nm-laser de fluorescerende verbindingen, waardoor ze op specifieke golflengten gaan gloeien. Het lens- en filtersysteem detecteert licht en zet dit om in een elektrisch signaal dat door een computer kan worden geanalyseerd. Verschillende elementen van het bloed worden gekenmerkt door verschillende zijwaartse en voorwaartse verstrooiing en de intensiteit van het uitgestraalde licht bij bepaalde golflengten. Gegevens die zijn samengesteld uit duizenden gebeurtenissen worden verzameld, geanalyseerd en samengevat in een histogram. Flowcytometrie wordt gebruikt bij de diagnose van leukemieën en lymfomen. Het gebruik van verschillende antilichaammarkers zorgt voor nauwkeurige celidentificatie.
De Sysmex-hematologieanalysator gebruikt natriumlaurylsulfaat om hemoglobine te testen. Het is een niet-cyanidemethode met een zeer korte reactietijd. Hemoglobine wordt bepaald in een apart kanaal, waardoor interferentie door hoge concentraties leukocyten wordt geminimaliseerd.
Reagentia
Houd bij het kiezen van een bloedtestinstrument rekening met het aantal reagentia dat nodig is voor een hematologieanalysator en met hun kosten en veiligheidseisen. Kunnen ze bij elke leverancier of alleen bij de fabrikant worden gekocht? Erba ELite 3 meet bijvoorbeeld 20 parameters met slechts drie milieuvriendelijke en gratiscyanide reagentia. De Beckman Coulter DxH 800- en DxH 600-modellen gebruiken slechts 5 reagentia voor alle toepassingen, inclusief genucleëerde erytrocyten en tellingen van reticulocyten. ABX Pentra 60 is een hematologieanalysator met 4 reagentia en 1 verdunningsmiddel.
De frequentie van reagensvervanging is ook belangrijk. De Siemens ADVIA 120 heeft bijvoorbeeld een voorraad analytische en waschemicaliën voor 1850 tests.
Geautomatiseerde analyseroptimalisatie
Naar de mening van experts wordt er te veel aandacht besteed aan de verbetering van laboratoriuminstrumenten en te weinig - om het gebruik van geautomatiseerde en handmatige technologieën te optimaliseren. Een deel van het probleem is dat hematologische laboratoria zijn opgeleid in anatomische pathologie in plaats van laboratoriumgeneeskunde.
Veel specialisten voeren de functies van verificatie uit, niet van interpretatie. Het laboratorium moet 2 functies hebben: verantwoordelijk zijn voor de resultaten van de analyse en deze interpreteren. De volgende stap is de praktijk van evidence-based medicine. Als er na het uitvoeren van 10.000 tests geen bewijs is dat ze niet automatisch konden worden geverifieerd met exact dezelfde resultaten, dan moet dit niet worden gedaan. Tegelijkertijd, als 10.000 analyses nieuwe medische informatie opleveren, moeten deze worden herzien in het licht van nieuwe kennis. Tot dusver bevindt de evidence-based practice zich op het beginniveau.
Personeelstraining
Een ander probleem is om laboratoriumassistenten te helpen niet alleen de instructies voor de hematologieanalysator te bestuderen,maar ook om de informatie die met zijn hulp is ontvangen te begrijpen. De meeste specialisten hebben dergelijke kennis van technologie niet. Bovendien is het begrip van de grafische weergave van gegevens beperkt. De correlatie met morfologische bevindingen moet worden benadrukt, zodat meer informatie kan worden geëxtraheerd. Zelfs een volledige bloedtelling wordt te complex en genereert een enorme hoeveelheid gegevens. Al deze informatie moet worden geïntegreerd. De voordelen van meer data moeten worden afgewogen tegen de extra complexiteit die het met zich meebrengt. Dit betekent niet dat laboratoria geen hightech ontwikkelingen mogen accepteren. Het is noodzakelijk om ze te combineren met de verbetering van de medische praktijk.
