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2021年1月18日发(作者：缪嘉蕙)
电阻法血液分析仪原理

2007-08-09 13:24:25|
分类：

检验知识

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一、库尔特原理（电阻法原理）


根据上图所示，当定量的血液被吸取并被 定量的导电溶液所稀释之后，就被送到检测室。在每一个检测室都有一
个小的开口，叫做检测小孔。在检 测小孔的两侧有通有恒流直流电的正负电极。当稀释的血细胞通过恒定负压的作用通
过检测小孔的时候， 电极之间的直流电阻就会发生变化。这种电阻会形成一种同血细胞体积大小成比例的脉冲变化。这
些被收 集到的关于脉冲变化的数据可以用来画一个反映血细胞大小的颗粒分布曲线。


< br>根据上图所示，这是一个收集到的脉冲图，横坐标是时间，纵坐标是电压，这样，经过检测小孔的细胞脉冲 就被
连续的记录下来，然后根据平行于横坐标的鉴别线来进行检波分类。这是一个总体的概念，下面详细 说明。


二、试剂的功能和作用；

1
。
稀释液：稀释血液细胞，防止血液细胞聚集和粘连；保持一定的
PH
值和渗透压，根据设计 理念不同，有高
PH
，
中性
PH
，等渗，低渗，高渗的区别还有离子 强度的差异，这就直接导致血液细胞在稀释液的作用下是保持原有的细胞
形态还是收缩细胞或者适度扩张 细胞，
这也是在直方图上以
WBC
直方图为例，
有的仪器可以将横坐标图形延 伸到
450FL
甚至更远，而有的仪器只能延伸到
300-- 350FL
的原因之一；

2
。溶血剂：溶血红细胞，打破红细胞，以利于白 细胞计数；不让红细胞碎片发生聚集和粘连，防止干扰白细胞计数；
让白细胞穿孔，白细胞胞浆流失，白 细胞收缩（检测内核）（在其他不同的设备中也有不使白细胞穿孔，而是保持细胞
形态的完整）
；
与红细胞中的血红蛋白结合，
快速形成稳定的
Fe3+
（血红蛋白是
Fe2+
）
用于比色换算出血红蛋白含量；
人体血液白细胞当中淋巴细胞最小，中性 粒细胞稍大，单核细胞最大，但是从内容物来讲，中性粒细胞的核质比要大于
单核细胞，在溶血剂的作用 下，细胞收缩至核，所以这个时候淋巴细胞最小，单核细胞稍大，中性粒细胞反而以大细胞
形式存在。< br>
3
。
清洗剂：
每测试使用或者关机使用或者定时使用都是根据仪器的 设计理念来决定的，
作用是彻底清除管道，
计数池，
检测小孔周围的蛋白沉积，污染， 以及不能将清洗剂残液遗留到上述地方影响下次计数结果。

4
。

其他：有些仪器在设计的时候还采用了其他的试剂，例如浓缩清洗剂

，参比液，保养 液等等，参比液一般是为血
红蛋白提供参比标准的，其余试剂是用来保养或者高浓度清洗计数检测部的。

三，结构

1
。

计数池，分为单通道计数和双通道计数，像
SWLEAB AC
系列，光电的
5216,5208,5200,
还有其他的类似仪
器都只有一个计数池，因此他们共享一个检 测电路，通过软件切换或者干脆就通过软件来进行区分，计数的时候先进行
RBC/PLT
的计 数然后再进行
WBC/HGB
的计数，这种仪器速度较慢，而且容易出现交叉污染，所以不是主 流设备，我
们在这里不过多解释；双通道计数就是由
WBC
和
RBC
分别有不同的计数池，由于溶血剂的作用因此
WBC
和
HGB
是
在一 个通道内完成的，
RBC
和
PLT
是在一个通道完成的。这种双通道计数方式 绝大多数电阻法血液分析仪都采用。

2
。压力系统：在计数过程中需要用到恒定的负 压，在其他的动作中也需要正压和负压，因此，有的设备采用真
空泵和压力泵，有的设备采用注塞泵，利 用注射器的上下移动来提供正压或者负压，有的仪器干脆采用压缩机同时提供
正压和负压。采用注塞泵结 构简单，无噪音，缺点是需要经常保养（因为要保持严格密封），但成本低廉，压力泵或者
压缩机成本高 ，噪音大，结构复杂，而且控制机构众多。

3
。试剂和混合样本的定量，有的采用注 塞泵，利用液体不会被压缩的原理利用注射器来进行定量，有些设备采
用蠕动泵，有些采用注塞泵和蠕动 泵结合，有些采用隔膜泵，隔膜泵的原理是在泵内用隔膜分为气路和液路两个部分，
当气路通上负压的时 候隔膜移向气路壁，液路室出现真空抽取隔膜泵制造所定量的液体，当气路通上正压得时候，液路
受到挤 压将液体排除。


注塞泵准确性依赖于严格密封，因此受到的干扰也较大，需要经常 性地维护保养，但是成本低廉实现容易因此结
构简单，隔膜泵则需要压力泵或压缩机的配合，还需要众多 的电磁阀气阀的控制，结构繁杂，成本高，但是速度较之前
者要快。

4
。样 品分配，大多数机器采用一次采样二次稀释，定量分配方面有采用注塞泵的较多，进行分配，例如，注
射 器采取
20UL
血液，进入
WBC
或者混合池与定量的稀释液进行充分稀释混 合，然后再吸取
20UL
（不定，根据仪器设
计理念）混合后的标本与相同定量的稀释 液在
RBC
池中进行二次稀释；还有采用分血阀和隔膜泵的结合进行样品分配
的，分血 阀的原理图如下：


它是利用陶瓷的质地坚硬耐腐蚀对应强温度变化不变形的特点， 利用中间片的厚度和孔径来进行定量的，当样品
通过中间片的时候，各个不同用途的样品被定量，通过旋 转，被送到不同的计数稀释池进行稀释，而且，他还可以利用
组合有效的增加预稀释标本的采取量，有利 于计数准确，将预稀释和全血的差别降至最低，而注塞泵要想实现这一点很
困难，只能采取预稀释跟全血 同样的采取量，实际上计数的时候值要低很多然后进行倍乘的方法来得出数值，因此误差
较大，但是注塞 泵分配可以采取很少量的样本从而使预稀释没有必要，而分血阀必须采取很多的样本才可以满足分配。
分 血阀的速度很快，较之前者能快
30%
到
50%
，因此适合大批量的自动进样 操作。但是，电阻法的血液分析仪每分钟
一次的测试也是足够了，所以，采用分血阀和隔膜泵还有压缩机 的组合成本高，维护保养繁琐，结构复杂，养护维修费
用很高，但是毋庸置疑，可靠性也是很高的。
5
。比色系统：有采用将比色系统直接架置在
WBC
池上的结构，这种结构可以省去不少附属品及动作，
简单成本
低但是需要避光以免影响比色准确；有采用 独立于
WBC
池的单独比色结构，在
WBC
计数的同时，吸取溶血完全的标< br>本进入密封避光的比色池进行比色，需要增加额外的附属品和动作，造成成本的升高，但是可靠性也随之增 加。

6
。计数定量：时间定量，当负压恒定的时候通过单位时间内的液体体积也是恒 定的，但是当出现压力不均衡，
堵孔等情况时，
这个体积就变得不恒定了，
所以，采用时间定量的仪器多采用多次计数相互比对的方式来弥补这个缺陷，
例如连续进行两次相同时间的 计数，将这两次计数的结果相比对，在可接受的范围内报出结果，如果超出正常可接受的
范围则进行第三 次计数，将三次计数结果比对，有二次结果可接受给出可信标志的报告，如果三次都不可接受则出现不
可 信需要重新测试的报告或者干脆不出报告一般在报告上出现
$$,*
，
---
，
D
等等符号进行提示；时间体积定量，采用固定
体积的定量管进行体积定量，
测量液体通过定量管两端的时间来进行时间控制，
当液体在规定时间范围内通过定量管时，
计数 完成，当不能在规定时间内通过定量管时报告堵孔，当在极短的时间内通过定量管时，则报告气泡泄漏或者其它，
由于这种方式数度很慢，因此只能够进行一次计数，那么怎么能够判定报告是否准确呢，利用软件对直方 图进行分析从
而判断，这就有了固定界标线和浮动界标线的区别，这一部分在电路分析中讲解。

7
。采样针的清洗和进样，采样针清
洗分为固定采样针和移动采样针，固定采样针多是 采样针连接分血阀，无法进行移动，因此清洗采样针的外壁都是外壁
清洗池上下移动来解决，移动采样针 则是通过采样针的上下移动通过固定的清洗池来达到清洗外壁的目的，采样针的内
壁一般通过稀释液的流 出来达到清洗目的，也有的机型单独备有采样针清洗剂来进行浸泡。采用固定采样针和分血阀的
仪器通过 分血阀的旋转和压力的作用将分配好的样品分别送入不同的通道进行处理，移动采样针则是通过采样针的横向运动将样品送入不同的检测或者混合池进行进样，
abbott
和光电的纯电阻法设备则是 通过以采样针为中轴的左右弧形运
动来进行进样的。移动采样针由于需要做长距离的运动，因此势必影响 测试时间，但是实现较为容易成本低廉，相关结
构也比较简单。


四、执行 检测机构：要在计数池中进行血液细胞计数这是最终的目的，为了实现这个目的，利用泵（注塞泵，压
力 泵
/
负压泵，压缩机等）产生动力，利用采样针注塞泵或者分血阀对样品进行分配，利用隔膜泵 或注塞泵进行试剂的加
入、
混合，
混合有气泡混匀
（利用压力将空气间断地输 入到混合池，
在混合池中形成自下而上的气泡从而到达混合目的，
大部分电阻法血液分析仪采用 此方式混匀）、搅拌马达混匀（在计数池中加入搅拌马达和搅拌器，马达带动搅拌器进行
涡旋搅拌，达到 混匀目的）、利用其他方式进行混匀（例如在加入血液标本的同时按照螺旋切线方向加入高速试剂流，
加 样和混匀同时完成），（气泡混合较为容易实现，缺点是气泡产生后不容易消除，残余的小气泡会进入计数小孔造 成
假性计数，而搅拌混匀不好掌握，对血液细胞会造成破坏并对计数造成干扰），利用泵产生的负压进行 血液细胞计数，
利用时间或者体积或者二者结合进行计数定量，当计数结束后，通过电路分析，验证结果 ，并根据测试温度（利用温度
传感器）进行温度补偿计算，并根据预置程序进行报告结果处理；在此同时 ，计数结束后的废液将被排掉，并进行相关
通路的清洗（稀释液或者稀释液与清洗剂结合清洗），为下一 次测试作准备。其中为了保证结果准确性，还要有压力监
测，（正压和负压），废液排除监测，试剂监测 ，以及注塞泵和移动采样针移动所采用的步进马达，及步进马达运动监
测的位置传感器等等，当然还有完 成液体和气体运动所不可缺少的电磁阀和气阀，在有的设备中单独采用二通和三通电
磁阀，有的设备采用 全部的电磁阀和气阀的结合，目的都是为了更好的控制液体和气体的运动。

五、动作顺序流程，采用分血阀的设备流程如下图

分血阀分离出定量的血标本进入混 合池（红线部分），然后再与定量的稀释液混合形成第一次稀释溶
液，然后再通过分血阀（黄线部分）进 行二次分配，将定量的二次稀释溶液送入
RBC
计数池并再次与定量的稀释液混
合形成 二次稀释溶液（蓝线），同时分血阀也将定量的第一次稀释溶液分配到
WBC
池，并与定量的稀 释液进行混合形
成
WBC
二次稀释溶液，
这个时候溶血剂液定量加入
（绿线）
，
WBC/RBC
同时进行气泡混匀后开始计数，
在计数同时，WBC
溶血完全的标本也进入
HGB
池进行比色。

使用移动采样针的仪器流程如下：


采样针将定量的血液标本和定量的稀释 液被送入
WBC
池进行稀释（蓝线），然后采样针再次吸取定量的稀释溶
液与定量的稀 释液在
RBC
池进行二次稀释（绿线），同时溶血剂定量的加入
WBC
池中（ 红线），然后
WBC/RBC
池
同时进行气泡混匀，开始计数，同时
HGB< br>也得到比色。


六、电路分析，电路分析示意图如下

由上 图可以看出，
整个电路由检测部分，
数据处理部分，
执行控制部分，
显示打印 输出输入部分组成。
每种设备都有着细微的差别。

七、测试项目及意义：

纯电阻法血液分析仪的检测项目一般为
WBC
，
RBC
，
H GB
，
HCT
，
MCV
，
MCH
，
MCH C
，
PLT
，
LY
，
LY%
，
MO
，
MO%
，
GR
，
GR%
，
RDW
，< br>PCT
，
MPV
，
PDW
等
18
项，
外加
3
个直方图，
18
项数据是根据直方图和比色结果，
以及同过 计算得出的。

1
、
红细胞计数
(RBC)
，
通过 计数得出直方图，
然后根据直方图界标进行计算得出


[
正常参考值
]
12-5.3×
10 12
个
/ L(400
万
-550
万个
/mm3)
。
女：
3. 5×
10 12-5.0×
10 12
个
/L(350
万
- 500
万个
/mm3)
。
男：
4.0×
10
儿童：
4.0×
10
12-5.3×
10 12
个
/L(400
万
-530
万个
/mm3)
。

[
临床意义
]
血、
缺铁性贫血等。
红细胞减少多见于各种 贫血，如急性、慢性再生障碍性贫
红细胞增多常见于身体缺氧、
血液浓缩、
真性红细胞 增多症、
肺气肿等。

2
、
血红蛋白测定
(Hb)