关于血细胞分析仪量值溯源体系的探讨

秦霄雯

山东省计量科学研究院，山东 济南250014

关于血细胞分析仪量值溯源体系的探讨

秦霄雯

山东省计量科学研究院，山东 济南250014

目的 研究血细胞分析仪的量值溯源问题，提高该计量器具检验结果的有效性，保障人民群众的医疗安全。方法 分析血细胞分析仪的工作原理和发展概况，确定检定校准工作中存在的技术难点；给出国际血液学标准化委员会推荐的血细胞分析仪量值溯源体系的国际参考方法。结果 参考该方法，医疗卫生机构对在用的血细胞分析仪进行定期检定、开展室内质控和室间质控等方式实现该计量器具的量值溯源，保证检验结果的准确一致，为不同医疗卫生机构间检验结果的共享提供技术基础。结论 建立完善血细胞分析仪量值溯源体系是改变对该设备监管不力这一现状的根本途径，具有深远的社会意义。

血细胞分析仪；量值溯源；质量控制

血细胞分析仪又称血液分析仪，用于测量血液中血细胞（红细胞-RBC、白细胞-WRC、血小板-PLT等）的单位体积含量、测定血红蛋白HGB浓度，对白细胞进行分类并计算有价值的血细胞形态学分析参数，是目前医疗卫生机构进行血常规化验的常用设备。血细胞分析仪检验数据的准确性直接关系临床诊断结论和治疗效果，《中华人民共和国计量法》明确规定，用于医疗卫生领域的血细胞分析仪属于强制检定的工作计量器具[1]。但是目前血细胞分析仪检定用标准物质或校准用校准品的缺乏导致该医疗设备处于监管不力状态，保证血细胞分析仪检测数据的准确性是国家质检系统、国家药监系统和医疗卫生系统亟待解决的问题。

1 血细胞分析仪的工作原理及发展概况

1.1 血细胞分析仪工作原理

根据血细胞的非传导性质，在浸入电解质的微孔管内外各设置一个电极，当电流接通后，两电极形成电流，动力泵产生负压，开始充量吸样。由于细胞为不良导体，在经过微孔的瞬间，电阻增大，产生相应的脉冲传导（电压）。电压的变化取决于非传导性细胞占据小孔感应区的体积，即细胞体积越大，产生的脉冲越大，所产生的脉冲振幅也越高，再经过放大、阈值调节、甄别、整形、计数，得出结果[2]。

1.2 血细胞分析仪发展概况

早在20世纪50年代美国库尔特（Couler）首先发明了电阻式血细胞分析仪，开创了血细胞分析的新纪元。随着临床诊断技术的发展，血细胞分析仪在以下几个方面也不断改进。

1.2.1 血细胞检验的多参数化

血细胞检验从仅能够计数红细胞（RBC）、白细胞（WBC）和血红蛋白（HBG）三个参数发展至可检验血小板（PLT）、红细胞压积（HCT）等参数。如今的五分类血细胞分析仪又增加了许多分析和计算参数，例如增加了红细胞体积分布宽度（RDW），该参数的测量对各种贫血的诊断起着重要作用。

1.2.2 分析方法实现多样性

血细胞分析的方法从传统的电阻抗法或后来应用的激光散射法发展至采用多项技术的联合应用。例如在白细胞分类上，Coutler公司采用了VCS技术，同时对单个细胞进行细胞体积（V）、高频电流传导（C）、激光散射（S）分析；Sysmex公司将血细胞分析仪、网织红细胞计数、推片机联合使用，通过仪器识别，然后根据红细胞的多少决定是否计数网织红细胞，又根据血细胞压积的高低决定退片的角度，根据直方图的形态决定是否需要镜检。在红细胞和血小板分析上采用了光学和电阻法结合的处理方法，对红细胞体积进行三维（3D）空间分析、体积大小和色素含量的分析。对血红蛋白测定不仅使用比色法，同时还使用激光散射法进行单个红细胞血红蛋白量的分析，以尽量减少高白细胞、乳糜血、高胆红素等对血红蛋白比色的影响。

1.2.3 数据处理效率日益提高

自动进样系统大大提高了检验速度，可以达到每小时80～100个样品。在自动成批进样的同时，可以随时插入急诊检验的标本，便于临床应用。

2 血细胞分析仪的检校技术难点

目前，开展血细胞分析仪的检定工作的依据是JJG 714-2012《血细胞分析仪》国家计量检定规程[3]，开展医疗器械的注册检验及其他委托检验依据YY/T 0653-2008《血液分析仪》医药行业标准[4]。无论依据哪一个技术法规，都必须采用标准物质或校准品。

与血细胞分析仪的发展相比，我国血细胞分析仪的检校技术相对滞后，虽然已经颁布施行了相关的技术法规，但由于配套使用的标准物质或校准品的缺陷导致技术法规的可操作性较差。

目前，国内检定血细胞分析仪的标准物质包括红细胞微粒标准物质、白细胞乳胶微粒标准物质、血小板乳胶微粒标准物质、血细胞标准物质等。各种标准物质各有优缺点，粒子标准物质的优点是稳定性较高，测试过程中粒子之间相互干扰少，缺点是粒子大小过于均一，理化特性和人血细胞之间的差异显著，真实性欠佳。同时，粒子标准物质的技术原理依据电阻法，对其它原理生产的血细胞分析仪的使用存在较大的局限性。血细胞标准物质采用人血和动物血作为原料，临床仿真性较高，缺点是制备时需要将人体血液或动物血液进行醛化处理，科学的醛化材料及试验条件是保证血细胞标准物质稳定性的关键技术难点之一。这类产品需要评估产品潜在的生物危害因素，研发技术难度和成本较高，细胞之间容易相互干扰且稳定性较差。目前该类产品给出的有效期一般为6～9个月，但在实际检测过程中发现，部分产品往往出现提前失效的现象，检测偏差过大。同时，由于使用人血或动物血作为原料，经常出现基质短缺、供应不足等现象，无法满足市场需求。

国外各大血细胞分析仪生产厂家都有可溯源至国际标准的标准品，有效期在3～6个月之间，其各参数精确度较高，可以满足临床质量控制工作的要求。缺点是由于引进国外标准物质，价格贵，且由于路途遥远，中间环节繁琐，到达用户手中时标准物质已接近有效期。

3 建立血细胞分析仪量值溯源体系的思路

计量器具可单独或与一个或多个辅助设备组合，是用于进行测量的装置。计量溯源性是通过文件规定的不间断的校准链，将测量结果与参照对象联系起来的特性，校准链中的每项校准均会引入测量不确定度。计量溯源链简称溯源链，用于将测量结果与参照对象联系起来的测量标准和校准的次序[5]。血细胞分析仪作为一种计量器具，必须建立完善计量器具的量值溯源体系，才能保证量值传递的一致性，保证检测结果的有效性和可比性[5-6]。

血细胞分析仪量值溯源问题一直是国内外临床检验和医学计量领域关注的焦点。1963年举办的血液学会里斯本会议进行了“血细胞分析技术及其标准化”的研讨会，讨论发现：各种自动血细胞分析仪的检测结果的标准偏差相差巨大。为此，大会设立了国际血液学标准化委员会（International Council for Standardization in Haematology，ICSH），致力于建立血液细胞分析的国际参考方法。

溯源至SI单位的一级参考检测方法具有最高计量学特性，它被国际计量局（BIPM），国家计量机构（NMI）认可或贯彻实施。目前，在血液检验参数中，除了氰化高铁血红蛋白（HiCN）法可溯源至SI单位外，其他血液有形成分的检测尚未建立一级参考检测方法。血细胞分析仪二级参考检测方法以ICSH推荐的参考方法作为溯源链的最高等级。目前，ICSH已建立了红细胞和白细胞计数、血红蛋白测定、血小板计数、红细胞压积测定的参考方法（表1）。根据ICSH要求，血细胞分析仪的检验结果只有溯源至一级参考方法，才能保证结果的可比性和准确性，溯源链越短，不确定度越小。

表1 血细胞分析仪检验参数的ICSH推荐参考方法

从理论上讲，根据ICSH推荐的血细胞分析仪的各个检验参数的国际参考方法，医疗机构在用的血细胞分析仪都可以实现溯源（图1）。具体的操作流程是，首先使用ICSH推荐的国际参考方法A对加入抗凝剂的正常人的新鲜全血进行测定，其结果作为该样本各指标的真值；然后使用要校准的血细胞分析仪检测系统B对该样本进行测定，并将检测结果进行修正使其与国际参考方法的检测结果相同。此时，该检测系统与国际参考方法具有可溯源性，即A=B。用已溯源到国际参考方法的检测系统B测定固定后具有一定稳定性的血细胞分析仪标准物质，然后再用其他的血细胞分析仪检测系统C测定该标准物质，并把所得结果修正到与B相同，即B=C。因为A=B，B=C，所以A=C。用C检测正常人的全血样本，得到检测结果D，则D与国际参考方法建立了溯源链。通过以上操作流程和实验室的标准化程序，可实现各个医疗卫生机构间血细胞分析仪检测结果的准确性和一致性。

图1 血细胞分析仪检验结果的量值溯源体系

实现这一目标的前提条件是，所有的血细胞分析仪均需要使用上述方法进行溯源。这就要求必须具有达到国家一级或二级标准物质要求的血细胞分析仪标准物质并对血细胞分析仪进行定期检定。为了能够长期地保持这种可溯源性，各检测系统必须积极地通过开展室内质控和室间质控等措施，保证仪器每时每刻处于稳定状态。

4 结束语

血细胞分析仪是临床医疗机构最常用的检验仪器，影响检测结果的因素包括人员、仪器、试剂、标准物质或校准品、质量控制、操作程序等，其中使用标准物质和校准品定期开展计量检定、室内质控和室间质控是保证检验数据准确性的关键。目前我国在血细胞分析仪的检定校准技术相对落后，医疗过程存在较大的安全隐患。因此，研制血细胞分析仪标准物质或校准品，建立完善血细胞分析仪量值溯源体系是改变对该设备监管不力这一现状的根本途径，具有深远的社会意义。

[1] 国家质量监督检验检疫总局计量司.计量法规手册[M].4版.北京:中国计量出版社,2008:101-106.

[2] 府伟灵.临床检验学实用技术与新进展[M].北京:人民军医出版社,2005:1.

[3] 张文阁.JJG 714-2012,血细胞分析仪[M].北京:中国质检出版社,2012.

[4] YY/T 0653-2008,血液分析仪[S].

[5] 叶德培.JJF1001-2011,通用计量术语及定义[M].北京:中国质检出版社,2012.

[6] 白雪丽.XT-4000i多功能全自动血细胞分析仪在体液细胞检测中与手工法的应用比较[J].中国医疗设备,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

山东省质监局科技计划项目（2014KYZ02）。

本文作者：秦霄雯，高级工程师，主要从事医学计量的研究工作。

作者邮箱：xiaowen1130@163.com