Fullstendig blodtelling - Complete blood count

Fullstendig blodtelling
Se bildetekst
Et CBC -eksemplar foran en utskrift som viser CBC og differensialresultater
Synonymer Fullstendig antall blodceller, full blodtelling (FBC), fullt blodcelletall, full blodundersøkelse (FBE), hemogram
MeSH D001772
MedlinePlus 003642
LOINC Koder for CBC , f.eks. 57021-8
HCPCS-L2 G0306

Et komplett blodtall ( CBC ), også kjent som et fullt blodtall ( FBC ), er et sett medisinske laboratorietester som gir informasjon om cellene i en persons blod . CBC indikerer antall hvite blodlegemer , røde blodlegemer og blodplater , konsentrasjonen av hemoglobin og hematokrit (volumprosent av røde blodlegemer). De røde blodlegemer indekser , som angir den midlere størrelse og hemoglobininnholdet av røde blodceller, er også rapportert, og en hvit blodcelle differensial , som teller de forskjellige typer av hvite blodlegemer, kan inkluderes.

CBC utføres ofte som en del av en medisinsk vurdering, og kan brukes til å overvåke helse eller diagnostisere sykdommer. Resultatene tolkes ved å sammenligne dem med referanseområder , som varierer med kjønn og alder. Tilstander som anemi og trombocytopeni er definert av unormale fullstendige blodtallresultater. De røde blodlegemene kan gi informasjon om årsaken til en persons anemi, for eksempel jernmangel og vitamin B12 -mangel , og resultatene av differansen i hvite blodlegemer kan bidra til å diagnostisere virus- , bakterie- og parasittinfeksjoner og blodforstyrrelser som leukemi . Ikke alle resultater som faller utenfor referanseområdet krever medisinsk inngrep.

CBC utføres ved hjelp av grunnleggende laboratorieutstyr eller en automatisert hematologisk analysator , som teller celler og samler informasjon om deres størrelse og struktur. Konsentrasjonen av hemoglobin måles, og indeksene for røde blodlegemer beregnes ut fra målinger av røde blodlegemer og hemoglobin. Manuelle tester kan brukes til uavhengig å bekrefte unormale resultater. Omtrent 10–25% av prøvene krever en manuell blodprøve -gjennomgang , der blodet blir flekket og sett under et mikroskop for å bekrefte at analysatorresultatene stemmer overens med utseendet til cellene og for å se etter abnormiteter. Hematokrit kan bestemmes manuelt ved å sentrifugere prøven og måle andelen av røde blodlegemer, og i laboratorier uten tilgang til automatiserte instrumenter telles blodceller under mikroskopet ved hjelp av et hemocytometer .

I 1852 publiserte Karl Vierordt den første prosedyren for å utføre et blodtelling, som innebar å spre et kjent volum blod på et objektglass og telle hver celle. Oppfinnelsen av hemocytometeret i 1874 av Louis-Charles Malassez forenklet den mikroskopiske analysen av blodceller, og på slutten av 1800-tallet utviklet Paul Ehrlich og Dmitri Leonidovich Romanowsky teknikker for farging av hvite og røde blodlegemer som fremdeles brukes til å undersøke blodutstryk . Automatiserte metoder for måling av hemoglobin ble utviklet på 1920 -tallet , og Maxwell Wintrobe introduserte Wintrobe hematokritmetoden i 1929, som igjen tillot ham å definere indeksene for røde blodlegemer. Et landemerke for automatisering av blodlegemer var Coulter -prinsippet , som ble patentert av Wallace H. Coulter i 1953. Coulter -prinsippet bruker elektriske impedansmålinger for å telle blodceller og bestemme størrelsen på dem; det er en teknologi som fortsatt er i bruk i mange automatiserte analysatorer. Ytterligere forskning på 1970 -tallet involverte bruk av optiske målinger for å telle og identifisere celler, noe som muliggjorde automatisering av differansen mellom hvite blodlegemer.

Hensikt

Se bildetekst.
De celler og blodplater i humant blod. De røde blodlegemene , som bærer oksygen, er dominerende og gir opphav til fargen på blod. De hvite blodlegemene er en del av immunsystemet . Blodplatene er nødvendige for å danne blodpropper , som forhindrer overdreven blødning.

Blod består av en væskedel, kalt plasma , og en cellulær del som inneholder røde blodlegemer , hvite blodlegemer og blodplater . Det komplette blodtallet evaluerer de tre cellulære komponentene i blod. Noen medisinske tilstander, for eksempel anemi eller trombocytopeni , er definert av markante økninger eller reduksjoner i antall blodceller. Endringer i mange organsystemer kan påvirke blodet, så CBC -resultater er nyttige for å undersøke en lang rekke forhold. På grunn av mengden informasjon den gir, er det komplette blodtallet en av de mest utførte medisinske laboratorietestene .

CBC blir ofte brukt til å skjerm for sykdommer som en del av et medisinsk vurdering. Det kalles også når en helsepersonell mistenker at en person har en sykdom som påvirker blodceller, for eksempel en infeksjon , en blødningsforstyrrelse eller noen kreftformer . Personer som har blitt diagnostisert med lidelser som kan forårsake unormale CBC -resultater eller som mottar behandlinger som kan påvirke antall blodceller, kan få en vanlig CBC utført for å overvåke helsen, og testen utføres ofte hver dag på personer som er innlagt på sykehus. Resultatene kan indikere behov for blod- eller blodplatetransfusjon .

Den komplette blodtellingen har spesifikke anvendelser innen mange medisinske spesialiteter . Det utføres ofte før en person opereres for å oppdage anemi, sikre at blodplatene er tilstrekkelige, og screenes for infeksjon, så vel som etter operasjonen, slik at blodtap kan overvåkes. I akuttmedisin brukes CBC til å undersøke mange symptomer, som feber , magesmerter og kortpustethet , og for å vurdere blødninger og traumer . Blodtellingen overvåkes nøye hos mennesker som gjennomgår cellegift eller strålebehandling for kreft, fordi disse behandlingene undertrykker produksjonen av blodceller i benmargen og kan produsere alvorlig lave nivåer av hvite blodlegemer, blodplater og hemoglobin . Vanlige CBCer er nødvendige for personer som tar noen psykiatriske legemidler , for eksempel klozapin og karbamazepin , noe som i sjeldne tilfeller kan føre til en livstruende nedgang i antall hvite blodlegemer ( agranulocytose ). Fordi anemi under graviditet kan føre til dårligere utfall for moren og hennes baby, er det komplette blodtallet en rutinemessig del av prenatal omsorg ; og hos nyfødte babyer kan det være nødvendig med en CBC for å undersøke gulsott eller telle antall umodne celler i differansen i hvite blodlegemer , noe som kan være en indikator på sepsis .

Den komplette blodtellingen er et viktig verktøy for hematologi , som er studiet av årsak, prognose, behandling og forebygging av sykdommer relatert til blod. Resultatene av CBC og smøreundersøkelse gjenspeiler funksjonen til det hematopoietiske systemet - organene og vevene som er involvert i produksjon og utvikling av blodceller, spesielt benmargen . For eksempel kan et lavt antall av alle tre celletyper ( pancytopeni ) indikere at blodcelleproduksjon påvirkes av en margsykdom, og en benmargsundersøkelse kan undersøke årsaken ytterligere. Unormale celler på blodutstrykingen kan indikere akutt leukemi eller lymfom , mens et unormalt høyt antall nøytrofile eller lymfocytter, i kombinasjon med indikative symptomer og blodflekker, kan føre til mistanke om en myeloproliferativ lidelse eller lymfoproliferativ lidelse . Undersøkelse av CBC -resultatene og blodflekker kan bidra til å skille mellom årsaker til anemi, for eksempel ernæringsmessige mangler , benmargsforstyrrelser , ervervede hemolytiske anemier og arvelige tilstander som sigdcelleanemi og thalassemi .

De referanseområder for fullstendig blodtelling representerer rekke resultater som ble funnet i 95% av tilsynelatende friske mennesker. Per definisjon vil 5% av resultatene alltid falle utenfor dette området, så noen unormale resultater kan gjenspeile naturlig variasjon i stedet for å betegne et medisinsk problem. Dette er spesielt sannsynlig hvis slike resultater bare er litt utenfor referanseområdet, hvis de er i samsvar med tidligere resultater, eller hvis det ikke er andre relaterte abnormiteter vist av CBC. Når testen utføres på en relativt sunn populasjon, kan antallet klinisk ubetydelige abnormiteter overstige antallet resultater som representerer sykdom. Av denne grunn anbefaler profesjonelle organisasjoner i USA, Storbritannia og Canada mot pre-operative CBC-tester for lavrisikooperasjoner hos personer uten relevante medisinske tilstander. Gjentatte blodprøver for hematologitesting hos pasienter som er innlagt på sykehus kan bidra til anemi fra sykehus og kan føre til unødvendige transfusjoner.

Fremgangsmåte

CBC utført med fingerstick- metoden, ved bruk av en Abbott Cell-Dyn 1700 automatisert analysator

Prøven samles ved å trekke blod inn i et rør som inneholder et antikoagulant - typisk EDTA - for å stoppe den naturlige koagulasjonen . Blodet tas vanligvis fra en vene , men når dette er vanskelig kan det samles opp fra kapillærene med en fingerpinne , eller ved en hælprikk hos babyer. Testing utføres vanligvis på en automatisert analysator, men manuelle teknikker som blodprøveundersøkelse eller manuell hematokrit -test kan brukes til å undersøke unormale resultater. Celleantall og hemoglobinmålinger utføres manuelt i laboratorier som mangler tilgang til automatiserte instrumenter.

Automatisert

Ombord på analysatoren omrøres prøven for å fordele cellene jevnt, deretter fortynnes og deles i minst to kanaler, hvorav den ene brukes til å telle røde blodlegemer og blodplater, den andre for å telle hvite blodlegemer og bestemme hemoglobinkonsentrasjonen . Noen instrumenter måler hemoglobin i en egen kanal, og ytterligere kanaler kan brukes til differensialtelling av hvite blodlegemer, retikulocyttall og spesialiserte målinger av blodplater. Cellene er suspendert i en væskestrøm og deres egenskaper måles når de flyter forbi sensorer i en teknikk kjent som flytcytometri . Hydrodynamisk fokusering kan brukes til å isolere individuelle celler slik at mer nøyaktige resultater kan oppnås: den fortynnede prøven injiseres i en strøm av lavtrykksvæske, noe som får cellene i prøven til å stille opp i en enkelt fil gjennom laminær strømning .

CBC prøver i et stativ og venter på å bli kjørt på en benk-top analysator
Sysmex XT-4000i automatisert hematologisk analysator
Skjematisk over Coulter -prinsippet.  En partikkel suspendert i et ledende medium passerer gjennom en blenderåpning og forårsaker en økning i impedansen
Coulter -prinsippet - det forbigående strømfallet er proporsjonalt med partikkelvolumet

For å måle hemoglobinkonsentrasjonen, tilsettes et reagenskjemikalie til prøven for å ødelegge ( lyse ) de røde cellene i en kanal atskilt fra den som brukes til antall røde blodlegemer. På analysatorer som utfører antall hvite blodlegemer i samme kanal som hemoglobinmåling, gjør det lettere å telle hvite blodlegemer. Hematologianalysatorer måler hemoglobin ved hjelp av spektrofotometri og er basert på det lineære forholdet mellom lysets absorbans og mengden hemoglobin som er tilstede. Kjemikalier brukes til å konvertere forskjellige former for hemoglobin, for eksempel oksyhemoglobin og karboksyhemoglobin , til en stabil form, vanligvis cyanmetemoglobin , og for å skape en permanent fargeendring. Absorbansen til den resulterende fargen, målt ved en bestemt bølgelengde - vanligvis 540 nanometer - tilsvarer konsentrasjonen av hemoglobin.

Sensorer teller og identifiserer cellene i prøven ved hjelp av to hovedprinsipper: elektrisk impedans og lysspredning . Impedansbasert celletelling opererer etter Coulter-prinsippet : celler suspenderes i en væske som bærer en elektrisk strøm , og når de passerer gjennom en liten åpning (en blenderåpning), forårsaker de nedgang i strøm på grunn av deres dårlige elektriske ledningsevne . Den amplituden av den spenningspuls som en celle krysser åpnings korrelerer med mengden av væske som fortrenges av cellen, og dermed cellens volum, mens det totale antall pulser som korrelerer med antall celler i prøven. Fordelingen av cellevolumer er plottet på et histogram , og ved å sette volumgrenser basert på de typiske størrelsene på hver celletype, kan de forskjellige cellepopulasjonene identifiseres og telles.

I lysspredningsteknikker rettes lys fra en laser eller en wolfram-halogenlampe mot cellestrømmen for å samle informasjon om deres størrelse og struktur. Celler sprer lys i forskjellige vinkler når de passerer gjennom strålen, som oppdages ved hjelp av fotometre . Fremover-spredning, som refererer til mengden lys spredt langs stråleaksen, skyldes hovedsakelig lysdiffraksjon og korrelerer med cellestørrelse, mens sidespredning (lys spredt i en 90-graders vinkel) er forårsaket av refleksjon og brytning og gir informasjon om mobilkompleksitet.

Radiofrekvensbaserte metoder kan brukes i kombinasjon med impedans. Disse teknikkene fungerer på samme prinsipp for måling av avbrudd i strøm som celler passerer gjennom en blender, men siden høyfrekvent RF-strøm trenger inn i cellene, forholder amplituden til den resulterende pulsen seg til faktorer som kjernens relative størrelse , kjernens struktur og mengden granulat i cytoplasma . Små røde blodlegemer og mobilrester, som har samme størrelse som blodplater, kan forstyrre blodplatetallet, og store blodplater kan ikke telles nøyaktig, så noen analysatorer bruker ytterligere teknikker for å måle blodplater, for eksempel fluorescerende flekker, flervinkellys spredning og monoklonal antistoffmerking .

De fleste analysatorer måler direkte gjennomsnittlig størrelse på røde blodlegemer, som kalles gjennomsnittlig cellevolum (MCV), og beregner hematokrit ved å multiplisere antallet røde blodlegemer med MCV. Noen måler hematokrit ved å sammenligne det totale volumet av røde blodlegemer med volumet av blod som er tatt, og utlede MCV fra hematokrit og antall røde blodlegemer. Hemoglobinkonsentrasjonen, antall røde blodlegemer og hematokrit brukes til å beregne gjennomsnittlig mengde hemoglobin i hver røde blodcelle, gjennomsnittlig korpuskulær hemoglobin (MCH); og dens konsentrasjon, gjennomsnittlig korpuskulær hemoglobinkonsentrasjon (MCHC). En annen beregning, fordelingsbredden for røde blodlegemer (RDW), er avledet fra standardavviket til gjennomsnittlig cellevolum og reflekterer variasjon i cellestørrelse.

Et spredningsdiagram som viser mange forskjellige fargede klynger, merket med typen hvite blodlegemer de tilsvarer.
Eksempel på et spredningsdiagram for hvite blodlegemer: ulik fargede klynger indikerer forskjellige cellepopulasjoner

Etter å ha blitt behandlet med reagenser, danner hvite blodlegemer tre forskjellige topper når volumene er plottet på et histogram. Disse toppene tilsvarer omtrent bestandene av granulocytter , lymfocytter og andre mononukleære celler , slik at en tredelt differensial kan utføres basert på cellevolum alene. Mer avanserte analysatorer bruker ytterligere teknikker for å gi en differensial på fem til syv deler, for eksempel lysspredning eller radiofrekvensanalyse, eller bruk av fargestoffer for å flekke bestemte kjemikalier inne i celler- for eksempel nukleinsyrer , som finnes i høyere konsentrasjoner i umodne celler eller myeloperoksidase , et enzym som finnes i celler i myeloide slekt . Basofiler kan telles i en egen kanal hvor et reagens ødelegger andre hvite celler og etterlater basofiler intakte. Dataene som samles inn fra disse målingene analyseres og plottes på et scattergram , hvor det danner klynger som korrelerer med hver type hvite blodlegemer. En annen tilnærming for å automatisere differensialtellingen er bruk av digital mikroskopi -programvare, som bruker kunstig intelligens for å klassifisere hvite blodlegemer fra mikrofotografier av blodutstrykingen. Cellebildene vises til en menneskelig operatør, som kan omklassifisere cellene manuelt om nødvendig.

De fleste analysatorer tar mindre enn et minutt å kjøre alle testene i det komplette blodtallet. Fordi analysatorer prøver og teller mange individuelle celler, er resultatene veldig presise. Imidlertid er det ikke sikkert at noen unormale celler blir identifisert riktig, noe som krever manuell gjennomgang av instrumentets resultater og identifikasjon på andre måter med unormale celler som instrumentet ikke kunne kategorisere.

Point-of-care testing

Point-of-care testing refererer til tester utført utenfor laboratoriet, for eksempel ved en persons seng eller på en klinikk. Denne testmetoden er raskere og bruker mindre blod enn konvensjonelle metoder, og krever ikke spesialutdannet personell, så den er nyttig i nødssituasjoner og i områder med begrenset tilgang til ressurser. Vanlige enheter for hematologitesting på stedet inkluderer hemoCue , en bærbar analysator som bruker spektrofotometri til å måle hemoglobinkonsentrasjonen i prøven, og i-STAT , som får en hemoglobinavlesning ved å estimere konsentrasjonen av røde blodlegemer fra konduktiviteten til blodet. Hemoglobin og hematokrit kan måles på hjelpeanordninger designet for blodgass-testing , men disse målingene korrelerer noen ganger dårlig med de som er oppnådd gjennom standardmetoder. Det finnes forenklede versjoner av hematologianalysatorer designet for bruk på klinikker som kan gi et komplett blodtall og differensial.

Håndbok

Diagram over den manuelle hematokrit -testen som viser brøkdelen av røde blodlegemer målt til 0,46.
Manuell bestemmelse av hematokrit. Blodet har blitt sentrifugert og separert det i røde blodlegemer og plasma.

Testene kan utføres manuelt når automatisert utstyr ikke er tilgjengelig eller når analysatorresultatene indikerer at ytterligere undersøkelse er nødvendig. Automatiserte resultater blir merket for manuell blodutstryking i 10–25% av tilfellene, noe som kan skyldes unormale cellepopulasjoner som analysatoren ikke kan telle ordentlig, interne flagg generert av analysatoren som tyder på at resultatene kan være unøyaktige, eller numeriske resultater som faller utenfor fastsatte terskler. For å undersøke disse problemene, blir blod spredt på et objektglas, farget med en Romanowsky -flekk og undersøkt under et mikroskop . Utseendet til de røde og hvite blodlegemene og blodplatene vurderes, og kvalitative abnormiteter rapporteres hvis de er tilstede. Endringer i utseendet på røde blodlegemer kan ha betydelig diagnostisk betydning - for eksempel er tilstedeværelsen av sigdceller en indikasjon på sigdcellesykdom , og et stort antall fragmenterte røde blodlegemer ( schistocytter ) krever rask undersøkelse, da det kan tyde på en mikroangiopatisk hemolytisk anemi . I noen inflammatoriske tilstander og ved paraproteinforstyrrelser som myelomatose , kan høye proteinnivåer i blodet føre til at røde blodlegemer vises stablet sammen på utstryket, som kalles rouleaux . Noen parasittiske sykdommer , som malaria og babesiose , kan påvises ved å finne årsakene til organismer på blodutstryket, og antall blodplater kan anslås ut fra blodutstrykingen, noe som er nyttig hvis det automatiserte blodplatetallet er unøyaktig.

For å utføre en manuell differensial av hvite blodlegemer, teller mikroskopet 100 celler på blodutstrykingen og klassifiserer dem basert på deres utseende; noen ganger telles 200 celler. Dette gir prosentandelen av hver type hvite blodlegemer, og ved å multiplisere disse prosentene med det totale antallet hvite blodlegemer, kan man oppnå det absolutte antallet av hver type hvite blodlegemer. Manuell telling er utsatt for prøvetakingsfeil fordi så få celler telles sammenlignet med automatisert analyse, men det kan identifisere unormale celler som analysatorer ikke kan, for eksempel blastcellene sett ved akutt leukemi. Klinisk signifikante trekk som giftig granulering og vakuolering kan også fastslås fra mikroskopisk undersøkelse av hvite blodlegemer.

Hematokrit kan utføres manuelt ved å fylle et kapillarrør med blod, sentrifugere det og måle prosentandelen av blodet som består av røde blodlegemer. Dette er nyttig under noen forhold som kan føre til at automatiserte hematokritresultater blir feil, for eksempel polycytemi (et høyt forhøyet antall røde blodlegemer) eller alvorlig leukocytose (et høyt forhøyet antall hvite blodlegemer, som forstyrrer målinger av røde blodlegemer ved å forårsake hvite blodlegemer blodceller som skal regnes som røde blodlegemer).

= Et glassglass som inneholder to kamre for å holde væske, toppet med et dekkglass
Et mikroskopisk bilde som viser mange celler overlagt på et rutenett
Til venstre: Et modifisert Fuchs-Rosenthal hemocytometer . Høyre: Utsikt gjennom mikroskopet til hemocytometeret. Det innebygde rutenettet hjelper til med å holde oversikt over hvilke celler som er talt.

Røde og hvite blodlegemer og blodplater kan telles ved hjelp av et hemocytometer , et objektglass som inneholder et kammer som inneholder et bestemt volum fortynnet blod. Hemocytometerets kammer er etset med et kalibrert rutenett for å hjelpe til med celletelling. Cellene som er sett i rutenettet telles og deles med volumet av blod som er undersøkt, som bestemmes ut fra antallet firkanter som er talt på rutenettet, for å oppnå konsentrasjonen av celler i prøven. Manuelle celletall er arbeidskrevende og unøyaktige sammenlignet med automatiserte metoder, så de brukes sjelden bortsett fra i laboratorier som ikke har tilgang til automatiserte analysatorer. For å telle hvite blodlegemer fortynnes prøven ved hjelp av en væske som inneholder en forbindelse som lyserer røde blodlegemer, for eksempel ammoniumoksalat , eddiksyre eller saltsyre . Noen ganger blir det tilsatt en flekk i fortynningsmiddelet som fremhever kjernene til hvite blodlegemer, noe som gjør dem lettere å identifisere. Manuelle blodplateteller utføres på lignende måte, selv om noen metoder lar de røde blodcellene forbli intakte. Ved å bruke et fasekontrastmikroskop , i stedet for et lysmikroskop , kan det være lettere å identifisere blodplater. Det manuelle antallet røde blodlegemer utføres sjelden, siden det er unøyaktig og andre metoder som hemoglobinometri og manuell hematokrit er tilgjengelige for vurdering av røde blodlegemer; men hvis det er nødvendig, kan røde blodlegemer telles i blod som er fortynnet med saltvann.

Hemoglobin kan måles manuelt ved hjelp av et spektrofotometer eller kolorimeter . For å måle hemoglobin manuelt, fortynnes prøven ved hjelp av reagenser som ødelegger røde blodlegemer for å frigjøre hemoglobinet. Andre kjemikalier brukes til å konvertere forskjellige typer hemoglobin til en form, slik at det enkelt kan måles. Løsningen plasseres deretter i en målekuvet og absorbansen måles ved en bestemt bølgelengde, som avhenger av hvilken type reagens som brukes. En referansestandard som inneholder en kjent mengde hemoglobin brukes til å bestemme forholdet mellom absorbansen og hemoglobinkonsentrasjonen, slik at hemoglobinnivået i prøven kan måles.

I landlige og økonomisk vanskeligstilte områder er tilgjengelig testing begrenset av tilgang til utstyr og personell. Ved primærhelsetjenester i disse regionene kan testing være begrenset til undersøkelse av røde cellemorfologi og manuell måling av hemoglobin, mens mer komplekse teknikker som manuelle celletall og differensialer, og noen ganger automatiserte celletall, utføres på distriktslaboratorier. Regionale og provinsielle sykehus og akademiske sentre har vanligvis tilgang til automatiserte analysatorer. Der laboratoriefasiliteter ikke er tilgjengelige, kan du få et estimat av hemoglobinkonsentrasjonen ved å legge en dråpe blod på en standardisert type absorberende papir og sammenligne det med en fargeskala.

Kvalitetskontroll

Automatiserte analysatorer må kalibreres regelmessig . De fleste produsenter gir konservert blod definerte parametere, og analysatorene justeres hvis resultatene er utenfor definerte terskler. For å sikre at resultatene fortsetter å være nøyaktige, testes kvalitetskontrollprøver, som vanligvis leveres av instrumentprodusenten, minst en gang daglig. Prøvene er formulert for å gi spesifikke resultater, og laboratorier sammenligner resultatene med de kjente verdiene for å sikre at instrumentet fungerer som det skal. For laboratorier uten tilgang til kommersielt kvalitetskontrollmateriale, anbefaler en indisk reguleringsorganisasjon å kjøre pasientprøver i to eksemplarer og sammenligne resultatene. En glidende gjennomsnittsmåling , der gjennomsnittsresultatene for pasientprøver måles med angitte intervaller, kan brukes som en ekstra kvalitetskontrollteknikk. Forutsatt at egenskapene til pasientpopulasjonen forblir omtrent de samme over tid, bør gjennomsnittet forbli konstant; store endringer i gjennomsnittsverdien kan indikere instrumentproblemer. MCHC -verdiene er spesielt nyttige i denne forbindelse.

I tillegg til å analysere interne kvalitetskontrollprøver med kjente resultater, kan laboratorier motta eksterne kvalitetsvurderingsprøver fra regulerende organisasjoner. Selv om formålet med intern kvalitetskontroll er å sikre at analysatorresultatene er reproduserbare i et gitt laboratorium, bekrefter ekstern kvalitetsvurdering at resultatene fra forskjellige laboratorier er i samsvar med hverandre og med målverdiene. De forventede resultatene for eksterne kvalitetsvurderingsprøver blir ikke avslørt for laboratoriet. Eksterne kvalitetsvurderingsprogrammer har blitt bredt vedtatt i Nord -Amerika og Vest -Europa, og laboratorier er ofte pålagt å delta i disse programmene for å opprettholde akkreditering . Logistiske problemstillinger kan gjøre det vanskelig for laboratorier i områder med lite ressurser å implementere eksterne kvalitetsvurderingsordninger.

Inkludert tester

CBC måler mengden blodplater og røde og hvite blodlegemer, sammen med hemoglobin- og hematokritverdiene. Røde blodlegemer - MCV, MCH og MCHC - som beskriver størrelsen på røde blodlegemer og hemoglobininnhold, rapporteres sammen med fordelingen av røde blodlegemer (RDW), som måler mengden variasjon i størrelsene på rødt blod celler. En differensial av hvite blodlegemer, som oppregner de forskjellige typene hvite blodlegemer, kan utføres, og noen ganger er det antall umodne røde blodlegemer (retikulocytter) inkludert.

Røde blodlegemer, hemoglobin og hematokrit

Prøve CBC ved mikrocytisk anemi
Analytt Resultat Normal rekkevidde
Antall røde blodlegemer 5,5 x 10 12 /L 4.5–5.7
Antall hvite blodlegemer 9,8 x 109 /L 4.0–10.0
Hemoglobin 123 g/l 133–167
Hematokrit 0,42 0,35–0,53
MCV 76 fL 77–98
MCH 22,4 s 26–33
MCHC 293 g/l 330–370
RDW 14,5% 10.3–15.3
Et eksempel på CBC -resultater som viser lavt hemoglobin, gjennomsnittlig antall røde blodlegemer (MCV), gjennomsnittlig hemoglobin av røde blodlegemer (MCH) og gjennomsnittlig hemoglobininnhold av røde blodlegemer (MCHC). Personen var anemisk. Årsaken kan være jernmangel eller hemoglobinopati .

Røde blodlegemer leverer oksygen fra lungene til vevet og når de kommer tilbake, transporterer de karbondioksid tilbake til lungene der det pustes ut. Disse funksjonene formidles av cellens hemoglobin. Analysatoren teller røde blodceller, rapporterer resultatet i enheter av 10 6 celler pr mikroliter blod (x 10 6 / il) eller 10 12 celler pr liter (x 10 12 / l), og måler deres gjennomsnittlige størrelse, som kalles den midlere cellevolumet og uttrykt i femtolitres eller kubikk mikrometer. Ved å multiplisere gjennomsnittlig cellevolum med antall røde blodlegemer, kan hematokrit (HCT) eller pakket cellevolum (PCV), en måling av prosentandelen av blod som består av røde blodlegemer, utledes; og når hematokrit utføres direkte, kan gjennomsnittlig cellevolum beregnes ut fra antall hematokrit og røde blodlegemer. Hemoglobin, målt etter at de røde blodlegemene er lysert, rapporteres vanligvis i enheter gram per liter (g/L) eller gram per desiliter (g/dL). Forutsatt at de røde blodcellene er normale, er det et konstant forhold mellom hemoglobin og hematokrit: hematokritprosenten er omtrent tre ganger større enn hemoglobinverdien i g/dL, pluss eller minus tre. Dette forholdet, kalt regelen om tre , kan brukes til å bekrefte at CBC -resultatene er riktige.

To andre målinger beregnes ut fra antall røde blodlegemer, hemoglobinkonsentrasjonen og hematokrit: gjennomsnittlig korpuskulær hemoglobin og gjennomsnittlig korpuskulær hemoglobinkonsentrasjon . Disse parameterne beskriver hemoglobininnholdet i hver rød blodcelle. MCH og MCHC kan være forvirrende; i hovedsak er MCH et mål på gjennomsnittlig mengde hemoglobin per røde blodlegemer. MCHC gir den gjennomsnittlige andelen av cellen som er hemoglobin. MCH tar ikke hensyn til størrelsen på de røde blodcellene mens MCHC gjør det. Tilsammen kalles MCV, MCH og MCHC de røde blodlegemer . Endringer i disse indeksene er synlige på blodutstrykingen: røde blodlegemer som er unormalt store eller små kan identifiseres ved sammenligning med størrelsen på hvite blodlegemer, og celler med lav hemoglobinkonsentrasjon virker bleke. En annen parameter er beregnet ut fra de første målingene av røde blodlegemer: fordelingsbredden for røde blodlegemer eller RDW, som gjenspeiler graden av variasjon i cellens størrelse.

Se bildetekst.
Blodutstryk fra en person med jernmangelanemi , som viser karakteristisk morfologi for røde blodlegemer. De røde blodlegemene er unormalt små ( mikrocytose ), har store områder med sentral blekhet ( hypokromi ) og varierer sterkt i størrelse ( anisocytose ).

Unormalt lavt hemoglobin, hematokrit eller antall røde blodlegemer indikerer anemi. Anemi er ikke en diagnose alene, men det peker på en underliggende tilstand som påvirker personens røde blodlegemer. Generelle årsaker til anemi inkluderer blodtap, produksjon av defekte røde blodlegemer (ineffektiv erytropoeisis ), redusert produksjon av røde blodlegemer (utilstrekkelig erytropoeisis) og økt ødeleggelse av røde blodlegemer ( hemolytisk anemi ). Anemi reduserer blodets evne til å bære oksygen, forårsaker symptomer som tretthet og kortpustethet. Hvis hemoglobinnivået faller under terskelverdier basert på personens kliniske tilstand, kan det være nødvendig med blodoverføring.

Et økt antall røde blodlegemer, som vanligvis fører til en økning i hemoglobin og hematokrit, kalles polycytemi . Dehydrering eller bruk av diuretika kan forårsake en "relativ" polycytemi ved å redusere mengden plasma sammenlignet med røde blodlegemer. En sann økning i antall røde blodlegemer, kalt absolutt polycytemi, kan oppstå når kroppen produserer flere røde blodlegemer for å kompensere for kronisk lave oksygennivåer ved tilstander som lunge- eller hjertesykdom , eller når en person har unormalt høye nivåer av erytropoietin (EPO), et hormon som stimulerer produksjonen av røde blodlegemer. Ved polycytemi vera produserer benmargen røde celler og andre blodceller med en for høy hastighet.

Evaluering av røde blodlegemer er nyttig for å bestemme årsaken til anemi. Hvis MCV er lav, kalles anemi mikrocytisk , mens anemi med høy MCV kalles makrocytisk anemi . Anemi med lavt MCHC kalles hypokrom anemi . Hvis anemi er tilstede, men de røde blodlegemene er normale, regnes anemi som normokrom og normocytisk . Begrepet hyperchromia , som refererer til et høyt MCHC, brukes vanligvis ikke. MCHC -høyde over den øvre referanseverdien er sjelden, og forekommer hovedsakelig under tilstander som sfærocytose , sigdcellesykdom og hemoglobin C -sykdom . En forhøyet MCHC kan også være et falskt resultat fra tilstander som agglutinering av røde blodlegemer (som forårsaker en falsk reduksjon i antall røde blodlegemer, forhøyelse av MCHC) eller høyt forhøyede mengder lipider i blodet (som forårsaker en falsk økning i hemoglobin -resultat).

Mikrocytisk anemi er vanligvis forbundet med jernmangel, thalassemi og anemi av kronisk sykdom , mens makrocytisk anemi er assosiert med alkoholisme , folat- og B12 -mangel , bruk av noen medisiner og noen beinmargsykdommer. Akutt blodtap, hemolytisk anemi, benmargsforstyrrelser og ulike kroniske sykdommer kan resultere i anemi med et normocytisk blodbilde. MCV tjener et ekstra formål i laboratoriekvalitetskontroll. Det er relativt stabilt over tid sammenlignet med andre CBC -parametere, så en stor endring i MCV kan indikere at prøven ble trukket fra feil pasient.

En lav RDW har ingen klinisk betydning, men en forhøyet RDW representerer økt variasjon i størrelsen på røde blodlegemer, en tilstand som kalles anisocytose . Anisocytose er vanlig i ernæringsmessige anemier som jernmangelanemi og anemi på grunn av vitamin B12 eller folatmangel, mens personer med thalassemi kan ha en normal RDW. Basert på CBC -resultatene, kan ytterligere skritt tas for å undersøke anemi, for eksempel en ferritintest for å bekrefte tilstedeværelsen av jernmangel, eller hemoglobinelektroforese for å diagnostisere en hemoglobinopati som thalassemi eller sigdcellesykdom.

hvite blodceller

Prøve CBC ved kronisk myeloid leukemi
Analytt Resultat
Antall hvite blodlegemer 98,8 x 10 9 / L
Hemoglobin 116 g/l
Hematokrit 0,349 l/l
MCV 89,0 fL
Trombocyttall 1070 x 10 9 / L
Analytt Resultat
Neutrofiler 48%
Lymfocytter 3%
Monocytter 4%
Eosinofiler 3%
Basofiler 21%
Bånd nøytrofile 8%
Metamyelocytter 3%
Myelocytter 8%
Sprenge celler 2%
Antall hvite blodlegemer og blodplater øker markant, og det er anemi. Differensialtellingen viser basofili og tilstedeværelsen av båndneutrofiler , umodne granulocytter og blastceller .

Hvite blodlegemer forsvarer seg mot infeksjoner og er involvert i den inflammatoriske responsen . Et høyt antall hvite blodlegemer, som kalles leukocytose, forekommer ofte ved infeksjoner, betennelser og tilstander av fysiologisk stress . Det kan også være forårsaket av sykdommer som involverer unormal produksjon av blodceller, for eksempel myeloproliferative og lymfoproliferative lidelser . Et redusert antall hvite blodlegemer, kalt leukopeni , kan føre til økt risiko for å få infeksjoner, og forekommer i behandlinger som kjemoterapi og strålebehandling og mange forhold som hemmer produksjonen av blodceller. Sepsis er forbundet med både leukocytose og leukopeni. Det totale antallet hvite blodlegemer er vanligvis rapportert i celler per mikroliter blod ( /μL) eller 109 celler per liter (× 109 /L).

I differansen mellom hvite blodlegemer identifiseres og telles de forskjellige typer hvite blodlegemer. Resultatene rapporteres som en prosentandel og som et absolutt antall per volumenhet. Fem typer hvite blodlegemer - nøytrofile , lymfocytter , monocytter , eosinofiler og basofiler - måles vanligvis. Noen instrumenter rapporterer antall umodne granulocytter, som er en klassifisering som består av forløpere til nøytrofile; spesifikt promyelocytter , myelocytter og metamyelocytter . Andre celletyper rapporteres hvis de er identifisert i den manuelle differensialen.

Differensielle resultater er nyttige for å diagnostisere og overvåke mange medisinske tilstander. For eksempel er et forhøyet nøytrofiltall ( nøytrofili ) assosiert med bakteriell infeksjon, betennelse og myeloproliferative lidelser, mens et redusert antall ( nøytropeni ) kan forekomme hos personer som gjennomgår cellegift eller tar visse legemidler, eller som har sykdommer som påvirker beinmargen . Nøytropeni kan også skyldes noen medfødte lidelser og kan forekomme forbigående etter virus- eller bakterieinfeksjoner hos barn. Personer med alvorlig nøytropeni og kliniske tegn på infeksjon behandles med antibiotika for å forhindre potensielt livstruende sykdom.

Se bildetekst.
Blodfilm fra en person med kronisk myeloid leukemi : mange umodne og unormale hvite blodlegemer er synlige.

Et økt antall bånd neutrofiler -young nøytrofile celler som mangler segmenterte kjerne-eller umodne granulocytter er betegnet venstre skift og forekommer i sepsis og noen blodforstyrrelser, men er normalt i svangerskapet. Et forhøyet lymfocyttall ( lymfocytose ) er forbundet med virusinfeksjon og lymfoproliferative lidelser som kronisk lymfatisk leukemi ; forhøyede monocyttall ( monocytose ) er forbundet med kroniske inflammatoriske tilstander; og eosinofiltallet øker ofte ( eosinofili ) ved parasittiske infeksjoner og allergiske tilstander. Et økt antall basofiler, betegnet basofili , kan forekomme ved myeloproliferative lidelser som kronisk myeloid leukemi og polycytemi vera. Tilstedeværelsen av noen typer unormale celler, for eksempel blastceller eller lymfocytter med neoplastiske trekk, tyder på en hematologisk malignitet .

Blodplater

Se bildetekst.
Blodfilm av essensiell trombocytemi . Blodplater er synlige som små lilla strukturer.

Blodplater spiller en viktig rolle i koagulering. Når veggen i et blodkar er skadet, fester blodplater seg til den eksponerte overflaten på skadestedet og tetter gapet. Samtidig aktivering av koagulasjonskaskaden resulterer i dannelse av fibrin , som forsterker blodplatepluggen for å skape en stabil blodpropp . Et lavt antall blodplater, kjent som trombocytopeni, kan forårsake blødning hvis den er alvorlig. Det kan forekomme hos personer som gjennomgår behandlinger som undertrykker beinmargen, for eksempel kjemoterapi eller strålebehandling, eller tar visse medisiner, for eksempel heparin, som kan få immunsystemet til å ødelegge blodplater. Trombocytopeni er et trekk ved mange blodforstyrrelser, som akutt leukemi og aplastisk anemi , samt noen autoimmune sykdommer . Hvis blodplatetallet er ekstremt lavt, kan det utføres en blodplatetransfusjon. Trombocytose , som betyr et høyt antall blodplater, kan oppstå i tilstander med betennelse eller traumer, så vel som ved jernmangel, og antall blodplater kan nå eksepsjonelt høye nivåer hos mennesker med essensiell trombocytemi , en sjelden blodsykdom. Blodplate-tellingen kan bli rapportert i enheter av celler per mikroliter blod (/ ul), 10 3 celler pr mikroliter (x 10 3 / ul) , eller 10 9 celler pr liter (10 x 9 / l).

Det gjennomsnittlige blodplatevolumet (MPV) måler gjennomsnittlig størrelse på blodplater i femtoliter. Det kan hjelpe til med å fastslå årsaken til trombocytopeni; en forhøyet MPV kan oppstå når unge blodplater slippes ut i blodet for å kompensere for økt ødeleggelse av blodplater, mens redusert produksjon av blodplater på grunn av dysfunksjon i benmargen kan resultere i en lav MPV. MPV er også nyttig for å skille mellom medfødte sykdommer som forårsaker trombocytopeni. Den umodne blodplatefraksjonen (IPF) eller retikulert blodplatetall rapporteres av noen analysatorer og gir informasjon om hastigheten på blodplateproduksjon ved å måle antall umodne blodplater i blodet.

Andre tester

Antall retikulocytter

Mikroskopisk bilde av røde blodlegemer farget blått.
Røde blodlegemer farget med nytt metylenblått : cellene som inneholder mørkeblå strukturer er retikulocytter.

Retikulocytter er umodne røde blodlegemer, som i motsetning til de modne cellene inneholder RNA . Noen ganger blir et retikulocyttall utført som en del av et komplett blodtall, vanligvis for å undersøke årsaken til en persons anemi eller evaluere deres respons på behandlingen. Anemi med høyt retikulocyttall kan indikere at beinmargen produserer røde blodlegemer i en høyere hastighet for å kompensere for blodtap eller hemolyse, mens anemi med lavt retikulocyttall kan tyde på at personen har en tilstand som reduserer kroppens evne til å produsere røde blodlegemer. Når mennesker med ernæringsmessig anemi får næringstilskudd, indikerer en økning i retikulocyttallet at kroppen reagerer på behandlingen ved å produsere flere røde blodlegemer. Hematologianalysatorer utfører retikulocyttall ved å farge røde blodlegemer med et fargestoff som binder seg til RNA og måle antall retikulocytter gjennom lysspredning eller fluorescensanalyse. Testen kan utføres manuelt ved å farge blodet med nytt metylenblått og telle prosentandelen av røde blodlegemer som inneholder RNA under mikroskopet. Antallet retikulocytter uttrykkes som et absolutt tall eller som en prosentandel av røde blodlegemer.

Noen instrumenter måler gjennomsnittlig mengde hemoglobin i hver retikulocytt; en parameter som har blitt studert som en indikator på jernmangel hos mennesker som har tilstander som forstyrrer standardtester. Den umodne retikulocyttfraksjonen (IRF) er en annen måling produsert av noen analysatorer som kvantifiserer modenheten til retikulocytter: celler som er mindre modne inneholder mer RNA og dermed produserer et sterkere fluorescerende signal. Denne informasjonen kan være nyttig for å diagnostisere anemier og evaluere produksjonen av røde blodlegemer etter anemibehandling eller benmargstransplantasjon .

Nucleated røde blodlegemer

Under dannelsen i benmarg, og i lever og milt hos fostre, inneholder røde blodlegemer en cellekjerne, som vanligvis er fraværende i de modne cellene som sirkulerer i blodet. Når det oppdages, indikerer tilstedeværelsen av kjernede røde blodlegemer, spesielt hos barn og voksne, en økt etterspørsel etter røde blodlegemer, som kan skyldes blødning, noen kreftformer og anemi. De fleste analysatorer kan oppdage disse cellene som en del av differensialcelletallet. Et høyt antall kjernede røde blodlegemer kan forårsake et falskt høyt antall hvite blodlegemer, noe som vil kreve justering.

Andre parametere

Avanserte hematologianalysatorer genererer nye målinger av blodceller som har vist diagnostisk betydning i forskningsstudier, men som ennå ikke har funnet utbredt klinisk bruk. For eksempel produserer noen typer analysatorer koordinatavlesninger som indikerer størrelsen og posisjonen til hver hvite blodcelleklynge. Disse parameterne (betegnet cellepopulasjonsdata) har blitt studert som potensielle markører for blodforstyrrelser, bakterielle infeksjoner og malaria. Analysatorer som bruker myeloperoksidase -farging for å produsere differensialtall kan måle hvite blodlegemers uttrykk for enzymet, som endres ved forskjellige lidelser. Noen instrumenter kan rapportere prosentandelen av røde blodlegemer som er hypokromiske i tillegg til å rapportere gjennomsnittlig MCHC -verdi, eller gi et antall fragmenterte røde blodlegemer ( schistocytter ), som forekommer ved noen typer hemolytisk anemi. Fordi disse parameterne ofte er spesifikke for bestemte merker av analysatorer, er det vanskelig for laboratorier å tolke og sammenligne resultater.

Referanseområder

Eksempel på komplette referanseområder for blodtelling
Test Enheter Voksen Pediatrisk

(4–7 år gammel)

Nyfødt

(0–1 dager gammel)

WBC × 109 /L 3.6–10.6 5,0–17,0 9,0–37,0
RBC × 10 12 /L 4.00–5.20 4.10–6.10
HGB g/L 102–152 165–215
HCT L/L 0,36–0,46 0,48–0,68
MCV fL 80–100 78–94 95–125
MCH s 26–34 23–31 30–42
MCHC g/L 320–360 320–360 300–340
RDW % 11.5–14.5 11.5–14.5 forhøyet
PLT × 109 /L 150–450 150–450 150–450
Neutrofiler × 109 /L 1,7–7,5 1.5–11.0 3.7–30.0
Lymfocytter × 109 /L 1.0–3.2 1.5–11.1 1.6–14.1
Monocytter × 109 /L 0,1–1,3 0,1–1,9 0,1–4,4
Eosinofiler × 109 /L 0,0–0,3 0,0–0,7 0,0–1,5
Basofiler × 109 /L 0,0–0,2 0,0–0,3 0,0–0,7

Det komplette blodtallet tolkes ved å sammenligne produksjonen med referanseområder, som representerer resultatene funnet hos 95% av tilsynelatende friske mennesker. Basert på en statistisk normalfordeling varierer de testede prøvenes rekkevidde med kjønn og alder. I gjennomsnitt har voksne kvinner lavere hemoglobin-, hematokrit- og røde blodlegemer enn menn; forskjellen reduseres, men er fremdeles tilstede etter overgangsalderen .

Blodet til nyfødte babyer er veldig forskjellig fra eldre barns blod, som igjen er forskjellig fra blodet til voksne. Nyfødte hemoglobin, hematokrit og røde blodlegemer er ekstremt høye for å kompensere for lave oksygennivåer i livmoren, og en høy andel av føtal hemoglobin , som er mindre effektivt til å levere oksygen til vev enn modne former for hemoglobin, inne i det røde blodceller. MCV økes også, og antallet hvite blodlegemer er forhøyet med en overvekt av nøytrofile. Antallet røde blodlegemer og tilhørende verdier begynner å synke kort tid etter fødselen, når sitt laveste punkt ved omtrent to måneders alder og øker deretter. De røde blodlegemene til eldre spedbarn og barn er mindre, med lavere MCH enn hos voksne. I den pediatriske differansen mellom hvite blodlegemer er lymfocytter ofte flere enn nøytrofile, mens hos voksne dominerer nøytrofiler.

Andre forskjeller mellom populasjoner kan påvirke referanseområdene: for eksempel mennesker som bor i større høyder har høyere hemoglobin-, hematokrit- og RBC -resultater, og mennesker med afrikansk arv har lavere hvite blodlegemer i gjennomsnitt. Type analysator som brukes til å kjøre CBC påvirker også referanseområdene. Referanseområder blir derfor etablert av individuelle laboratorier basert på deres egen pasientpopulasjon og utstyr.

Begrensninger

Noen medisinske tilstander eller problemer med blodprøven kan gi unøyaktige resultater. Hvis prøven er synlig koagulert, noe som kan være forårsaket av dårlig flebotomi -teknikk, er den uegnet for testing, fordi blodplatetallet vil bli falskt redusert og andre resultater kan være unormale. Prøver lagret ved romtemperatur i flere timer kan gi feilaktig høye målinger for MCV, fordi røde blodlegemer hovner opp når de absorberer vann fra plasmaet; og differensialresultater for blodplater og hvite blodlegemer kan være unøyaktige i eldre prøver, ettersom cellene nedbrytes over tid.

Et mikrofotografi av et blodutstryk som viser røde blodlegemer i klumper
Røde blodlegemer agglutinasjon : klumper av røde blodcellene er synlige på blodutstryk

Prøver hentet fra individer med svært høye nivåer av bilirubin eller lipider i plasmaet (referert til som henholdsvis en isterisk prøve eller en lipemisk prøve) kan vise feilaktig høye målinger for hemoglobin, fordi disse stoffene endrer fargen og ugjennomsiktigheten til prøven, som forstyrrer hemoglobinmåling. Denne effekten kan dempes ved å erstatte plasmaet med saltvann.

Noen individer produserer et antistoff som får blodplatene til å danne klumper når blodet deres trekkes inn i rør som inneholder EDTA, antikoagulanten som vanligvis brukes til å samle CBC -prøver. Trombocyttklumper kan telles som enkeltblodplater av automatiserte analysatorer, noe som fører til et falskt redusert antall blodplater. Dette kan unngås ved å bruke et alternativt antikoagulant som natriumcitrat eller heparin .

En annen antistoff-mediert tilstand som kan påvirke fullstendige blodtallresultater er agglutinering av røde blodlegemer . Dette fenomenet får røde blodlegemer til å klumpe seg sammen på grunn av antistoffer bundet til celleoverflaten. Røde blodcelleaggregater telles som enkeltceller av analysatoren, noe som fører til et markert redusert antall røde blodlegemer og hematokrit, og markant forhøyet MCV og MCHC. Ofte er disse antistoffene bare aktive ved romtemperatur (i så fall kalles de kalde agglutininer ), og agglutineringen kan reverseres ved å varme opp prøven til 37 ° C (99 ° F). Prøver fra personer med varm autoimmun hemolytisk anemi kan vise agglutinering av røde celler som ikke løser seg ved oppvarming.

Mens blast- og lymfomceller kan identifiseres i den manuelle differensialen, kan mikroskopisk undersøkelse ikke pålitelig bestemme cellens hematopoietiske avstamning . Denne informasjonen er ofte nødvendig for å diagnostisere blodkreft. Etter at unormale celler er identifisert, kan ytterligere teknikker som immunofenotyping ved hjelp av flytcytometri brukes til å identifisere markører som gir tilleggsinformasjon om cellene.

Historie

En svart lærveske med innhold: et lys og fargekort
Et tidlig hemoglobinometer: blodprøver ble sammenlignet med et fargekart med referansestandarder for å bestemme hemoglobinnivået.

Før automatiserte celletellere ble introdusert, ble komplette blodtellingstester utført manuelt: hvite og røde blodlegemer og blodplater ble talt ved bruk av mikroskoper. Den første personen som publiserte mikroskopiske observasjoner av blodceller var Antonie van Leeuwenhoek , som rapporterte om utseende av røde blodlegemer i et brev fra 1674 til Proceedings of the Royal Society of London . Jan Swammerdam hadde beskrevet røde blodlegemer noen år tidligere, men publiserte ikke funnene hans den gangen. Gjennom 1700- og 1800 -tallet tillot forbedringer i mikroskopteknologi som akromatiske linser hvite blodlegemer og blodplater å bli tellet i ufargede prøver.

Fysiologen Karl Vierordt får æren for å ha utført det første blodtallet. Hans teknikk, utgitt i 1852, innebar å suge et nøye målt volum blod inn i et kapillarrør og spre det på et objektglass belagt med eggehvite . Etter at blodet hadde tørket, telte han hver celle på lysbildet; denne prosessen kan ta mer enn tre timer å fullføre. Hemocytometeret, introdusert i 1874 av Louis-Charles Malassez , forenklet den mikroskopiske tellingen av blodceller. Malassezs hemocytometer besto av et objektglas av mikroskop som inneholdt et flatet kapillarrør. Fortynnet blod ble introdusert til kapillarkammeret ved hjelp av et gummirør festet til den ene enden, og et okular med et skalert rutenett ble festet til mikroskopet, slik at mikroskopet kunne telle antall celler per volum blod. I 1877 oppfant William Gowers et hemocytometer med et innebygd tellerist, noe som eliminerer behovet for å produsere spesialkalibrerte okularer for hvert mikroskop.

Svart -hvitt portrett av Dmitri Leonidovich Romanowsky
Dmitri Leonidovich Romanowsky oppfant Romanowsky -farging.

På 1870 -tallet utviklet Paul Ehrlich en fargeteknikk ved å bruke en kombinasjon av et surt og grunnleggende fargestoff som kunne skille forskjellige typer hvite blodlegemer og tillate morfologi av røde blodlegemer å bli undersøkt. Dmitri Leonidovich Romanowsky forbedret denne teknikken på 1890 -tallet, ved å bruke en blanding av eosin og alderen metylenblått for å produsere et bredt spekter av fargetoner som ikke var tilstede da noen av flekkene ble brukt alene. Dette ble grunnlaget for Romanowsky -farging, teknikken som fremdeles brukes til å flekke blodutstryk for manuell gjennomgang.

De første teknikkene for måling av hemoglobin ble utviklet på slutten av 1800 -tallet, og involverte visuelle sammenligninger av fargen på fortynnet blod mot en kjent standard. Forsøk på å automatisere denne prosessen ved hjelp av spektrofotometri og kolorimetri ble begrenset av det faktum at hemoglobin er tilstede i blodet i mange forskjellige former, noe som betyr at det ikke kunne måles ved en enkelt bølgelengde . I 1920 ble det innført en metode for å konvertere de forskjellige formene for hemoglobin til en stabil form (cyanmetemoglobin eller hemiglobincyanid), slik at hemoglobinnivået kan måles automatisk. Cyanmetemoglobin -metoden forblir referansemetoden for hemoglobin -måling og brukes fremdeles i mange automatiserte hematologianalysatorer.

Maxwell Wintrobe krediteres oppfinnelsen av hematokrit -testen. I 1929 gjennomførte han et doktorgradsprosjekt ved University of Tulane for å bestemme normale områder for parametere for røde blodlegemer, og oppfant en metode kjent som Wintrobe hematocrit. Hematokritmålinger hadde tidligere blitt beskrevet i litteraturen, men Wintrobes metode var forskjellig ved at den brukte et stort rør som kunne masseproduseres til presise spesifikasjoner, med en innebygd skala. Brøkdelen av røde blodlegemer i røret ble målt etter sentrifugering for å bestemme hematokrit. Oppfinnelsen av en reproduserbar metode for å bestemme hematokritverdier tillot Wintrobe å definere indeksene for røde blodlegemer.

Et komplekst rør- og kolbe -apparat festet til en målestasjon
Modell A Coulter -teller

Forskning på automatisert celletelling begynte på begynnelsen av 1900 -tallet. En metode utviklet i 1928 brukte mengden lys som ble overført gjennom en fortynnet blodprøve, målt ved fotometri, for å estimere antall røde blodlegemer, men dette viste seg å være unøyaktig for prøver med unormale røde blodlegemer. Andre mislykkede forsøk, på 1930- og 1940 -tallet, involverte fotoelektriske detektorer festet til mikroskoper, som ville telle celler etter hvert som de ble skannet. På slutten av 1940 -tallet forsøkte Wallace H. Coulter , motivert av et behov for bedre tellemetoder for røde blodlegemer etter bombingen av Hiroshima og Nagasaki , å forbedre teknikkene for fotoceller. Forskningen hans ble hjulpet av broren, Joseph R. Coulter, i et kjellerlaboratorium i Chicago. Resultatene deres ved bruk av fotoelektriske metoder var skuffende, og i 1948, etter å ha lest et papir om ledningsevnen til blod til dets røde blodlegemekonsentrasjon, utviklet Wallace Coulter -prinsippet - teorien om at en celle suspendert i et ledende medium genererer et fall i dagens proporsjonale til sin størrelse når den passerer gjennom en blenderåpning.

I oktober bygde Wallace en teller for å demonstrere prinsippet. På grunn av økonomiske begrensninger ble blenderåpningen gjort ved å brenne et hull gjennom et stykke cellofan fra en sigarettpakke. Wallace inngav patent på teknikken i 1949, og i 1951 søkte Office of Naval Research om å finansiere utviklingen av Coulter -telleren . Wallace patentsøknad ble innvilget i 1953, og etter forbedringer i åpningen og innføring av en kvikksølv manometer for å gi presis kontroll over utvalgsstørrelsen, brødrene grunnla Coulter Electronics Inc. i 1958 for å markedsføre sine instrumenter. Coulter -telleren ble opprinnelig designet for å telle røde blodlegemer, men med senere modifikasjoner viste det seg effektivt for å telle hvite blodlegemer. Coulter -tellere ble bredt vedtatt av medisinske laboratorier.

Den første analysatoren som kunne produsere flere celletall samtidig var Technicon SMA 4A -7A , utgitt i 1965. Den oppnådde dette ved å dele blodprøver i to kanaler: en for å telle røde og hvite blodlegemer og en for måling av hemoglobin. Imidlertid var instrumentet upålitelig og vanskelig å vedlikeholde. I 1968 ble Coulter Model S -analysatoren utgitt og blitt utbredt. På samme måte som Technicon -instrumentet, brukte det to forskjellige reaksjonskamre, hvorav det ene ble brukt til antall røde blodlegemer, og det ene ble brukt til antall hvite blodlegemer og hemoglobinbestemmelse. Model S bestemte også gjennomsnittlig cellevolum ved hjelp av impedansmålinger, noe som gjorde at de røde blodlegemer og hematokrit kunne avledes. Automatiske blodplateteller ble introdusert i 1970 med Technicons Hemalog-8-instrument og ble adoptert av Coulters S Plus-serien analysatorer i 1980.

Etter at grunnleggende celletelling hadde blitt automatisert, forble differansen mellom hvite blodlegemer en utfordring. Gjennom 1970 -tallet utforsket forskerne to metoder for å automatisere differensialtellingen: digital bildebehandling og flytcytometri. Ved å bruke teknologi utviklet på 1950- og 60 -tallet for å automatisere lesingen av Pap -utstryk , ble det produsert flere modeller av bildebehandlingsanalysatorer. Disse instrumentene ville skanne et flekket blodutstryk for å finne cellekjerner, og deretter ta et øyeblikksbilde av cellen for å analysere den gjennom densitometri . De var dyre, langsomme og gjorde lite for å redusere arbeidsmengden i laboratoriet fordi de fortsatt krevde blodflekker for å bli forberedt og farget, så flytcytometribaserte systemer ble mer populære, og i 1990 var ingen digitale bildeanalysatorer kommersielt tilgjengelige i USA eller Vest -Europa. Disse teknikkene fikk en oppblomstring på 2000 -tallet med introduksjonen av mer avanserte bildeanalyseplattformer ved bruk av kunstige nevrale nettverk .

Tidlige strømningscytometri -enheter skjøt lysstråler mot celler i bestemte bølgelengder og målte den resulterende absorbansen, fluorescensen eller lysspredningen, samlet informasjon om cellens funksjoner og tillot mobilinnhold som DNA å bli kvantifisert. Et slikt instrument - Rapid Cell Spectrophotometer, utviklet av Louis Kamentsky i 1965 for å automatisere cervikal cytologi - kunne generere blodcelles scattergram ved bruk av cytokjemiske fargeteknikker. Leonard Ornstein, som hadde bidratt til å utvikle fargesystemet på Rapid Cell Spectrophotometer, og hans kolleger opprettet senere den første kommersielle flytcytometriske differensialanalysatoren for hvite blodlegemer, Hemalog D. Introdusert i 1974, brukte denne analysatoren lysspredning, absorbans og celler farging for å identifisere de fem normale hvite blodlegemetypene i tillegg til "store uidentifiserte celler", en klassifisering som vanligvis besto av atypiske lymfocytter eller blastceller. Hemalog D kunne telle 10 000 celler i ett løp, en markant forbedring i forhold til den manuelle differansen. I 1981 kombinerte Technicon Hemalog D med Hemalog-8-analysatoren for å produsere Technicon H6000, den første kombinerte komplette blodtellingen og differensialanalysatoren. Denne analysatoren var upopulær blant hematologiske laboratorier fordi den var arbeidskrevende å bruke, men på slutten av 1980-tallet til begynnelsen av 1990-tallet ble lignende systemer mye produsert av andre produsenter som Sysmex , Abbott , Roche og Beckman Coulter .

Forklarende notater

Referanser

Sitater

Generell bibliografi