一种新型末梢血细胞混匀仪的研制*

李 昳 骆晓梅 刘军权②* 王 冬

末梢血是血常规检验最为快捷的标本采集方法，同时也是部队野战医疗所和许多医院门急诊检验常用方法。末梢血细胞结果的准确性与样本采集方法、试剂温度、标本的混匀时间和检验者技术水平等有明显相关性，特别是检验者操作习惯上的不同，可使血小板结果差异更为突出[1-6]。目前，有用手动颠倒混匀末梢血法和常规稀释法离散末梢血细胞的研究[7]；也有用普通振荡器改装的血常规末梢血标本混匀方法[8]。然而，尚未检索到与该仪器相似的“自动温控、定时和霍尔漩涡振荡的末梢血细胞混匀仪”应用于实验室。为此，本研究设计研制一种“自动温控和定时末梢血混匀仪”，并对相关部件参数进行调整，以及用不同样本血小板计数法进行实验验证。

1 自动温控和定时末梢血混匀仪设计

1.1 工作原理

利用微电脑芯片中央处理器控制技术，采用霍尔漩涡原理，用微电机带动偏心块在混合仓内旋转，产生空气涡流带动离心管旋转使细胞悬浮。通过红外线发射和接受温度信息以半导体控温，单片机预写控制混匀时间，其工作原理见图1。

图1 自动温控和定时末梢血混匀仪工作原理

1.2 结构设计

仪器由机壳、电源、主控制板、加热装置、制冷装置、中央处理器CPU、报警装置、达林顿阵列电机驱动器、微型电机、混合仓、离心管、红外线发射及接收装置以及温度传感及控制装置组成。机壳上部有20个稀释液放置位，2个吸头放置孔和5个工作孔，其结构见图2。

1.2.1 混合仓

混合仓由微电脑系统控制，包括微型电机、偏心块、混合仓、红外线发射装置以及红外线接收装置组成，见图3。

图2 自动温控和定时末梢血混匀仪

图3 自动温控和定时末梢血混匀仪混合仓结构

1.2.2 电路设计

以微芯片技术制成电路主版，时间控制采用单片机技术，工作程序预写，单个混合仓工作时间分别为正转1～5 s和反转1～5 s，振荡重复2次。上样后红灯亮开始工作，微芯片控制系统发出工作指令，偏心块振荡3 s后停2 s、振荡3 s后停2 s、振荡3 s后停30 s、振荡3 s后停2 s、振荡3 s后停2 s、振荡3 s停止工作，混匀工作完成，绿灯亮、红灯灭，蜂鸣音提示上机检验。电路设计见图4。

图4 自动温控和定时末梢血混匀仪电路图

1.2.3 使用方法

将采集的末梢血置于含稀释液的样本管内，按次序置于工作孔，工作指示光耦开启，电源供电开始混匀，绿灯(完成指示灯)亮并伴有蜂鸣音提示，运行完成。

2 自动温控和定时末梢血混匀仪性能验证

2.1 验证材料

采用BY-1型自动温控和定时末梢血混匀仪(由本研究课题组研制)。PC-5390CRP型全自动血液细胞分析仪及其检验试剂由深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司提供。用于静脉血和末梢血采集的EDTA-K2抗凝管，由迈瑞南京生物技术有限公司提供。采集末梢血所用的其他材料包括75%酒精、无菌棉球、一次性采血针、采样吸管及样品稀释液等。

2.2 检测方法

2.2.1 末梢血采集

将20例低值、高值和在正常参考区间的末梢血血小板样本用两种混匀方法检测对比，末梢血液标本由有资质的检验技术人员按照《全国临床检验操作规程》(4版)要求采集。通常成人在无名指或中指的指尖内侧采集，排除指尖有冻疮、炎症、水肿、瘢痕或皮肤病等。采血前查对患者姓名、性别、年龄、病区和病床号，核对检验申请内容，向患者告知和解释检验项目和操作过程。采血前轻按摩采血部分，使其自然充血，操作者左手拇指和食指紧捏穿刺部位两则，右手持无菌采血针，自指尖内侧迅速有力地穿刺，即刻拔出采血针并弃于利器盒内。用消毒干棉球擦去第一滴血，按照先行血涂片、EDTA抗凝管及其他标本顺序采集。用微量采集管采集血液，总血量共50 μl，置含6 ml稀释液的试管中，分为5份，及时进行血细胞分析。采血完成后用消毒干棉球压住伤口止血3 min。

2.2.2 准确度和精确度验证

(1)末梢血细胞混匀仪的准确度和精确度验证方法。由于末梢血血小板计数是血常规检验中最易出现误差的项目，以血小板计数结果为指数。

(2)试验方法。选择血小板数为低、中、高值各20例供者(为健康体检人员和血液病患者)，分别采集末梢血各2份，行末梢血采集的供者均进行静脉血采集，以验证末梢血结果。将采集的末梢血分别用自动温控和定时末梢血混匀仪混匀和手工混匀，计数血小板数量并记录。所有纳入该研究的供体均需签署知情同意书，并报医院伦理委员会批准。

2.3 观察与评价指标

2.3.1 仪器设计观察指标

通过对仪器机械部分、电路部分和微电脑系统控制部分检测来评价仪器的设计方案和性能。

2.3.2 性能验证指标

分析末梢血两种混匀方法之间血小板结果及与静脉血计数结果的一致性，以验证本仪器对检验结果的影响。

2.4 统计学方法

应用SPSS 19.0软件对各组数据进行数据分析。计量数据以均数±标准差(x-±s)表示。分别以t检验和F-检验进行样本均值和方差分析，以P＜0.05为差异有统计学有意义。

3 结果

将20例低值、高值和在正常参考区间的末梢血血小板样本用两种混匀方法检测对，比其结果显示，3种域值(高值、低值或正常值)的血小板，全自动末梢血细胞混匀仪混匀的血小板其计数结果的准确度和精确度均高于手工混匀方法，其差异有统计学意义(t=2.045，t=2.047，t=2.046；P＜0.01)，仪器混匀法结果与静脉血结果无明显差异，见表1。

4 结论

血液常规检验是确定患者失血、感染及凝血等疾病病情的首选项目，而末梢血是血常规检验最为快捷的标本采集方法，同时也是各医院门诊和急诊检验常用方法。目前，实验室进行末梢血细胞混匀通常应用滚动法混合[9-10]且样本中存在的微凝集(如血小板凝聚)难以分散[11-12]。因此，实验室引进一台功能齐全的末梢血细胞混合器，可减少末梢血检测结果的不稳定性，缩短检测时长，满足野战部队检验和普通医院急诊患者的检查需求。本研究研制的自动温控和定时末梢血混匀仪采用霍尔漩涡原理，结合现代物理学，用微电机带动偏心块在混合仓内旋转，产生空气涡流带动离心管旋转，使细胞悬浮，其原理与沙海报道相似[12]。温控采用36 V电池供电，半导体制冷制热片控温，可控温度范围10～45°。时间控制采用单片机技术，工作程序预写，单个混合仓工作时间分别为正转1～5 s和反转1～5 s，振荡重复2次。仪器验证结果表明：低于参考值、高于参考值和在参考值内的各20例血小板样本用两种混匀方法混匀计数，仪器混匀法结果的准确度和精密度均明显好于手工混匀法，仪器混匀法结果与静脉血结果比较无明显差异。实验研究中用该末梢血细胞混匀仪设置不同混匀温度(10～37 ℃)和不同混匀时间(10～160 s)行血小板计数，发现末梢血细胞混匀仪在最佳温度和混匀时间内计数的血小板结果准确性和稳定性明显好于手工混匀法[13]。

自动温控和定时末梢血混匀仪的主要优点：①感应式开关，简单操作；②多孔位独立工作，互不影响；③配备稀释液放置孔位，末梢采血专用吸头孔位，贴近实际工作；④微电脑智能控制，标准化操作重复性好；⑤体积小；⑥有温控系统。通过对该仪器性能验证和最佳使用条件的设置，能降低末梢血细胞检验过程中由于实验室温度、混匀时间和检验者之间的操作误差，提高末梢血血常规检验的速度和准确性。

表1 两种混匀方法对不同参考区间血小板计数结果比较(n=5，×109/L)