Войти
| Дифференциал лейкоцитов | |
|---|---|
 Нейтрофилы (слева) и лимфоциты (справа) видно под микроскопом на мазке крови | |
| Синонимы | Дифференциальное количество лейкоцитов, лейкограмма, автодифференция, ручная дифференциация |
| Цель | Описание популяций белых кровяных телец в периферической крови |
| MedlinePlus | 003657 |
| eMedicine | 2085133 |
| LOINC | 33255-1, 24318-8, 69738 -3 |
A дифференциал лейкоцитов - это медицинский лабораторный тест, который предоставляет информацию о типах и количестве лейкоцитов в крови человека. Тест, который обычно назначается как часть общего анализа крови (CBC), измеряет количество пяти нормальных типов лейкоцитов - нейтрофилов, лимфоцитов, моноциты, эозинофилы и базофилы - а также аномальные типы клеток, если они присутствуют. Эти результаты представлены в виде процентов и абсолютных значений и сравниваются с эталонными диапазонами, чтобы определить, являются ли значения нормальными, низкими или высокими. Изменения количества лейкоцитов могут помочь в диагностике многих заболеваний, включая вирусные, бактериальные и паразитарные инфекции и заболевания крови. например, лейкоз.
Дифференциация белых кровяных телец может выполняться с помощью автоматического анализатора - машины, предназначенной для проведения лабораторных тестов - или вручную, путем исследования мазков крови Под микроскопом. Тест выполнялся вручную до тех пор, пока в 1970-х годах не были введены дифференциальные анализаторы лейкоцитов, что сделало возможным автоматический дифференциал . В автоматическом дифференциале образец крови загружается в анализатор, который отбирает небольшой объем крови и измеряет различные свойства лейкоцитов для проведения дифференциального подсчета. ручная дифференциация, в которой количество лейкоцитов подсчитывается на окрашенном предметном стекле микроскопа, теперь выполняется для исследования аномальных результатов автоматической дифференциации или по запросу поставщика медицинских услуг. Ручная дифференциация может идентифицировать типы клеток, которые не подсчитываются автоматическими методами, и обнаруживать клинически значимые изменения во внешнем виде лейкоцитов.
В 1674 году Антони ван Левенгук опубликовал первые микроскопические наблюдения клеток крови. Улучшения в технологии микроскопов на протяжении 18 и 19 веков позволили идентифицировать и подсчитывать три клеточных компонента крови. В 1870-х годах Пауль Эрлих изобрел метод окрашивания, который позволял различать каждый тип лейкоцитов. Дмитрий Леонидович Романовский позже модифицировал краситель Эрлиха, чтобы получить более широкий диапазон цветов, создав краситель Романовского, который до сих пор используется для окрашивания мазков крови для ручной дифференциации.
Автоматизация дифференциала лейкоцитов началась с изобретения в начале 1950-х годов счетчика Коултера, первого автоматического гематологического анализатора. Эта машина использовала измерения электрического импеданса для подсчета клеток и определения их размеров, позволяя подсчитывать белые и эритроциты. В 1970-х годах были разработаны два метода автоматического дифференциального подсчета: цифровая обработка изображений предметных стекол микроскопа и методы проточной цитометрии с использованием светорассеяния и окрашивания клеток. Эти методы продолжают использоваться на современных гематологических анализаторах.
пробирки Vacutainer, наполненные кровью; пробирка с пурпурным верхом (EDTA) является предпочтительным образцом для общего анализа крови и дифференциального тестирования Дифференциальный анализ лейкоцитов - это обычный анализ крови, который часто назначается вместе с полным анализом крови. Тест может проводиться в рамках обычного медицинского осмотра ; для исследования определенных симптомов, в частности симптомов, указывающих на инфекцию или гематологические нарушения ; или для мониторинга существующих состояний, таких как заболевания крови и воспалительные заболевания.
В крови обычно обнаруживаются пять типов лейкоцитов: нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы. Заметные сдвиги в пропорциях этих типов клеток, измеренные с помощью автоматического или ручного дифференциала, могут указывать на различные состояния здоровья. Кроме того, типы клеток, которые обычно не встречаются в крови, такие как бластные клетки, могут быть идентифицированы вручную. Эти типы клеток могут быть обнаружены при заболеваниях крови и других патологических состояниях. Ручная дифференциация может также идентифицировать изменения во внешнем виде лейкоцитов, такие как реактивные лимфоциты, или такие особенности, как токсическая грануляция и вакуолизация в нейтрофилах. Результаты дифференциала белых кровяных телец представлены в процентах и абсолютных значениях. Абсолютное количество обычно указывается в единицах клеток на микролитр (мкл) или 10 клеток на литр (л).
Общий анализ крови и дифференциальное тестирование обычно выполняется на венозных или капиллярных кровь. Забор капиллярной крови обычно используется для младенцев и людей, чьи вены труднодоступны. Для предотвращения свертывания образец втягивают в пробирку, содержащую антикоагулянт соединение этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA). Пробирки, содержащие цитрат натрия, могут быть предназначены для пациентов, у которых ЭДТА вызывает скопление тромбоцитов. Тест проводится на цельной крови, что означает кровь, которая не была центрифугирована.
Метод ручной дифференциации позволяет классифицировать клетки на основе незначительных изменений внешнего вида, например в этих реактивных лимфоцитах, наблюдаемых у человека с инфекционным мононуклеозом.При ручной дифференциации окрашенный мазок крови исследуют под микроскопом и подсчитывают лейкоциты и классифицируется по внешнему виду. Ручная дифференциация обычно выполняется, когда автоматическая дифференциация помечена для проверки или когда ее запрашивает поставщик медицинских услуг. Если ручная дифференциация показывает результаты, указывающие на определенные серьезные заболевания, такие как лейкемия, мазок крови направляется врачу (обычно гематологу или патологу ) для подтверждения.
Крупный план скошенного края окрашенного мазка крови Мазок крови готовится путем помещения капли крови на предметное стекло микроскопа и использования второго предметного стекла, удерживаемого под углом, для распределения крови и ее вытягивания. поперек предметного стекла, образуя «скошенный край», состоящий из одного слоя клеток на конце мазка. Это можно сделать вручную или с помощью автоматического устройства для изготовления слайдов, соединенного с гематологическим анализатором. На предметное стекло наносят краситель по Романовскому, обычно по Райту или по Райту-Гимзе, и исследуют под микроскопом. Мазок исследуют по систематической схеме, сканирование из стороны в сторону в пределах заостренного края и последовательный подсчет клеток. Дифференциал обычно выполняется при 400-кратном или 500-кратном увеличении, но может использоваться 1000-кратное увеличение, если присутствуют аномальные клетки. Клетки идентифицируются на основе их морфологических особенностей, таких как размер и структура ядра, а также цвет и текстура их цитоплазмы. Это позволяет идентифицировать аномальные типы клеток и изменения внешнего вида клеток. В большинстве случаев микроскопист подсчитывает 100 лейкоцитов, но 200 может быть подсчитано для лучшего представления, если количество лейкоцитов высокое. Ручной дифференциальный подсчет дает процентное соотношение каждого типа клеток, которое можно умножить на общее количество лейкоцитов, полученное анализатором, для получения абсолютных значений.
Ручной дифференциальный подсчет можно частично автоматизировать с помощью программного обеспечения цифровой микроскопии, которое использует искусственный интеллект для классификации лейкоцитов по микрофотографиям мазка крови. Однако этот метод требует подтверждения путем ручного просмотра.
Поскольку в ручном дифференциале подсчитывается относительно небольшое количество клеток, вариабельность выше, чем в автоматических методах, особенно когда количество клеток мало суммы. Например, в образце, содержащем 5 процентов моноцитов, результаты ручной дифференциации могут составлять от 1 до 10 процентов из-за выборки вариации. Кроме того, идентификация клеток субъективна, а точность зависит от навыков человека, читающего слайд. Плохая подготовка мазка крови может вызвать неравномерное распределение лейкоцитов, что приведет к неточному подсчету, а неправильное окрашивание может затруднить идентификацию клеток. В целом, ручной дифференциальный подсчет показывает коэффициенты вариации (CV) от 5 до 10 процентов, тогда как автоматический дифференциальный подсчет нормальных нейтрофилов и лимфоцитов дает CV около 3 процентов.
In лейкемии и другие гематологические злокачественные новообразования, происхождение и генетические характеристики лейкоцитов имеют важное значение для лечения и прогноза, а микроскопический вид клеток часто недостаточен для точной классификации. В этих случаях для окончательной идентификации клеток могут использоваться другие методы, такие как иммунофенотипирование с помощью проточной цитометрии или специальное окрашивание.
Пример диаграммы рассеяния лейкоцитов: кластеры разного цвета указывают на разные клеточные популяции Большинство гематологических анализаторов обеспечивают пятичастную дифференциацию, подсчитывая нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы. Некоторые инструменты могут также подсчитывать незрелые гранулоциты и ядерные эритроциты. Гематологические анализаторы измеряют различные свойства лейкоцитов, такие как импеданс, параметры светорассеяния и реакции окрашивания. Эти данные анализируются и наносятся на диаграмму рассеяния, формируя отдельные кластеры, соответствующие типам лейкоцитов. Анализатор считает намного больше клеток, чем подсчитывается при ручном дифференциале, что приводит к повышению точности. Если присутствуют аномальные функции или популяции клеток, которые анализатор не может идентифицировать, прибор может пометить результаты для ручного анализа мазка крови.
Автоматический гематологический анализатор (Sysmex XT-4000i) Обычное методы, используемые гематологическими анализаторами для идентификации клеток, включают светорассеяние, подсчет по Коултеру и методы цитохимического окрашивания. Некоторые анализаторы также используют радиочастотный анализ и тегирование моноклональными антителами для идентификации клеток. Методы окрашивания, используемые в дифференциальных анализаторах, включают окрашивание миелопероксидазы, фермента, обнаруженного в клетках миелоидной линии, и нуклеиновых кислот, которые обнаруживаются в более высоких концентрациях у незрелых
Небольшой объем крови (всего 150 микролитров) всасывается в анализатор, где реагенты применяются для лизирования эритроцитов и сохранения белых кровяные клетки. Образец разбавляется и передается в проточную ячейку, в которой используется гидродинамическая фокусировка для выделения отдельных ячеек для точного анализа их свойств. Различные клеточные параметры, такие как размер, сложность и реакции окрашивания, измеряются и анализируются для идентификации клеточных популяций. Базофилы часто количественно определяют с помощью реагента, который лизирует цитоплазму других белых кровяных телец, но оставляет базофилы нетронутыми. Образцы, которые имеют ненормальные результаты или предположительно содержат аномальные клетки, помечаются анализатором для ручного анализа мазков крови.
Чтобы гарантировать правильность результатов автоматического анализатора, образцы контроля качества запускаются не реже одного раза в день. Это образцы с известными результатами, которые чаще всего предоставляются производителем прибора. Лаборатории сравнивают свои дифференциальные результаты с известными значениями, чтобы убедиться в правильной работе прибора. Также можно использовать измерение скользящего среднего, при котором средние результаты для образцов пациентов измеряются через определенные интервалы. Если предположить, что характеристики популяции пациентов остаются примерно неизменными с течением времени, среднее значение должно оставаться постоянным. Большие сдвиги в среднем значении могут указывать на проблемы с прибором.
При наличии незрелых или аномальных лейкоцитов результаты автоматической дифференциации могут быть неверными, что требует ручного анализа мазка крови. В целом от 10 до 25 процентов образцов общего анализа крови помечаются анализатором для ручной проверки. Хотя большинство аномальных образцов помечается автоматически, некоторые из них могут быть пропущены; и наоборот, анализаторы могут генерировать ложные срабатывания, когда нет аномальных ячеек. Гематологические лаборатории компенсируют эти проблемы, требуя анализа мазка, когда дифференциальные результаты или результаты общего анализа крови выходят за пределы определенных числовых порогов, независимо от наличия флажков анализатора. чувствительность и специфичность пометки анализатора можно определить путем сравнения флагов анализатора с результатами ручной дифференциации.
Автоматический подсчет базофилов общеизвестно ненадежный, часто заниженный подсчет в базофилия и дает ложно завышенные результаты в присутствии аномальных клеток. Поэтому ручная дифференциация считается эталонным методом для этих клеток.
Анализаторы могут подсчитывать ядросодержащие эритроциты, гигантские и слипшиеся тромбоциты, а также эритроциты, содержащие аномальные гемоглобины (например, гемоглобин S в серповидно-клеточной анемии ) в виде лейкоцитов, что приводит к ошибочным результатам дифференциальной диагностики. Автоматический дифференциальный подсчет на старых образцах может быть неверным из-за клеточной дегенерации.
Референсные диапазоны для дифференциала лейкоцитов определяются отдельными лабораториями и могут варьироваться в зависимости от различным группам пациентов и методам тестирования. Представленные здесь диапазоны предназначены только для примера.
| Тип ячейки | Изображение | Описание | Увеличение (большее количество, чем обычно) | Уменьшение (меньшее количество, чем обычно) | Референсный диапазон для взрослых (%) (процент от общего количества лейкоцитов) | Референсный диапазон для взрослых (x 10 / л) (абсолютное количество клеток) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Нейтрофилы |  | Нейтрофилы наиболее распространенные лейкоциты в нормальной крови взрослых. При окрашивании красителем по Романовскому они обнаруживают многодольчатое ядро и розовую цитоплазму, которая содержит маленькие фиолетовые гранулы. | Нейтрофилия : острые инфекции, особенно бактериальные; воспаление, физиологический стресс, миелопролиферативное заболевание; нормальное течение беременности и неонатальный период | нейтропения : различные препараты, особенно химиотерапия ; лейкоз, миелодиспластический синдром и другие нарушения костного мозга; определенные инфекции; аутоиммунные и врожденные нарушения; может быть нормальным для определенных этнических групп | 50–70 | 1,7–7,5 |
| Лимфоциты |  | Лимфоциты, которые являются вторым наиболее распространенным типом лейкоцитов у взрослых, обычно представляют собой небольшие клетки с круглым темным ядром и тонкой полосой бледно-голубой цитоплазмы. Некоторые лимфоциты больше и содержат несколько синих гранул. | Лимфоцитоз : вирусная инфекция, хронический лимфолейкоз и другие лимфопролиферативные нарушения, спленэктомия ; у детей нормально | Лимфопения : ВИЧ / СПИД, грипп, вирусный гепатит; белково-энергетическая недостаточность, реакция на лекарства, различные острые заболевания | 18–42 | 1,0–3,2 |
| Моноциты |  | Моноциты представляют собой большие клетки с искривленное или складчатое ядро и мелкозернистая серо-голубая цитоплазма, которая часто содержит вакуоли. Моноциты являются третьими по распространенности лейкоцитами после нейтрофилов и лимфоцитов. | Моноцитоз : хроническая инфекция и воспаление, миелопролиферативные нарушения и моноцитарные лейкозы; у новорожденных | моноцитопения : химиотерапия, апластическая анемия, тяжелые ожоги, СПИД | 2–11 | 0,1–1,3 |
| эозинофилы |  | эозинофилы имеют большие оранжевые гранулы в их цитоплазме и двудольных ядрах. Они обнаруживаются в небольших количествах в нормальной крови. | Эозинофилия : Паразитарная инфекция, аллергические состояния, астма, миелопролиферативное заболевание | Эозинопения : Обычно обнаруживаются в небольших количествах; может снижаться во время беременности, острого стресса и воспаления, а также при лечении определенными препаратами | 1-3 | 0–0,3 |
| Базофилы |  | Базофилы имеют большие темно-пурпурные гранулы, которые часто покрывают ядро клетки. Они являются самыми редкими из пяти нормальных типов клеток. | Базофилия : миелопролиферативное заболевание, спленэктомия, реакции гиперчувствительности | Базопения : обычно встречается в небольших количествах; может снижаться во время острого стресса, овуляции и лечения стероидными препаратами | 0–2 | 0–0,2 |
| Кольцевые нейтрофилы |  | Кольцевые нейтрофилы - молодые формы нейтрофилов, которые отсутствие сегментации ядра. Эти клетки, которые идентифицируются ручным подсчетом, обнаруживаются в небольшом количестве в нормальной крови взрослого человека. Термин сдвиг влево относится к увеличению полос или незрелых гранулоцитов. | сдвиг влево или бандемия : инфекция, воспаление, миелопролиферативное нарушение; в норме при беременности | Н / Д | Н / Д | Н / Д |
| Незрелые гранулоциты |  | Незрелые гранулоциты - это незрелые формы нейтрофилов и других гранулоциты (эозинофилы и базофилы). Эта классификация состоит из метамиелоцитов, миелоцитов и промиелоцитов, которые могут быть перечислены отдельно в ручном дифференцировании или сообщены вместе как незрелые гранулоциты (IG) автоматическими методами. Незрелые гранулоциты обычно находятся в костном мозге, но не в периферической крови. | Сдвиг влево : инфекция, воспаление, миелопролиферативное заболевание, прием стероидов, беременность | Не обычно обнаружены в периферической крови | Н / Д | Н / Д |
| Бластные клетки |  | Бластные клетки - это очень незрелые клетки, которые обычно находятся в костном мозге, где они развиваются в зрелые клетки (гематопоэз ) перед тем, как попасть в кровь. Их можно идентифицировать по их большому общему размеру, темно-синей цитоплазме и крупному ядру с тонким хроматином и выступающими ядрышками. | лейкозом и другим гематологические нарушения ; редко встречается в тяжелых случаях сдвига влево | Обычно не обнаруживается в периферической крови | Н / П | Н / П |
До внедрения автоматических счетчиков клеток подсчеты проводились вручную; белые и красные кровяные тельца и тромбоциты подсчитывались с помощью микроскопов. Первым, кто опубликовал микроскопические наблюдения за клетками крови, был Антони ван Левенгук, который сообщил о появлении эритроцитов в письме 1674 г. в Proceedings of the Royal Society of London ; Ян Сваммердам описал эритроциты несколькими годами ранее, но в то время не опубликовал свои выводы. На протяжении 18 и 19 веков усовершенствования в технологии микроскопов, такие как ахроматические линзы, позволяли подсчитывать лейкоциты и тромбоциты в неокрашенных образцах. В 1870-х годах Пауль Эрлих разработал метод окрашивания, позволяющий различать пять типов лейкоцитов. При окрашивании Эрлиха использовалась комбинация кислотного и основного красителя для одновременного окрашивания белых и красных кровяных телец. Дмитрий Леонидович Романовский усовершенствовал эту технику в 1890-х годах, используя смесь эозина и выдержанного метиленовый синий, который дает широкий диапазон оттенков, которые не присутствуют, когда любое из красителей используется отдельно. Это было названо эффектом Романовского и стало основой для окрашивания по Романовскому, метода, который до сих пор используется для окрашивания мазков крови для ручной дифференциации.
Первый автоматический гематологический анализатор Счетчик Коултера был изобретен в начале 1950-х годов Уоллесом Х. Коултером. Анализатор работает по принципу Коултера, который гласит, что когда клетки подвешены в жидкости, несущей электрический ток и пропущены через отверстие, они вызывают уменьшение тока пропорционально их объему из-за их плохого качества электропроводность. Количество и величина этих сокращений можно использовать для подсчета клеток крови и расчета их размеров. Счетчик Коултера изначально был разработан для подсчета эритроцитов, но он оказался также эффективным и для подсчета лейкоцитов.
Счетчик Коултера модели А, первый коммерческий гематологический анализатор После основного анализа клеток подсчет был автоматизирован, дифференциация лейкоцитов оставалась сложной задачей. Исследования по автоматизации дифференциального подсчета начались в 1970-х годах и использовали два основных подхода: цифровая обработка изображений и проточная цитометрия. Используя технологию, разработанную в 1950-х и 60-х годах для автоматизации считывания мазков Папаниколау, было произведено несколько моделей анализаторов обработки изображений. Эти инструменты будут сканировать окрашенный мазок крови, чтобы найти ядра клеток, а затем делать снимок клетки с более высоким разрешением для анализа с помощью денситометрии. Они были дорогими, медленными и мало помогали снизить рабочую нагрузку в лаборатории, потому что они по-прежнему требовали подготовки и окрашивания мазков крови, поэтому системы на основе проточной цитометрии стали более популярными, и к 1990 году в мире не было коммерческих анализаторов цифровых изображений. США или западная Европа. Эти методы возродились в 2000-х годах с появлением более совершенных платформ анализа изображений с использованием искусственных нейронных сетей.
Ранние устройства проточной цитометрии испускали лучи света на клетки с определенной длиной волны и измеряли результирующее поглощение, флуоресценцию или рассеяние света., сбор информации об особенностях клеток и обеспечение возможности количественной оценки клеточного содержимого, такого как ДНК. Один из таких инструментов - Rapid Cell Spectrophotometer, разработанный Луи Каментски в 1965 году для автоматизации цитологии шейки матки - мог генерировать диаграммы рассеяния клеток крови с использованием методов цитохимического окрашивания. Леонард Орнштейн, который помогал разработать систему окрашивания на спектрофотометре Rapid Cell Spectrophotometer, и его коллеги позже создали первый коммерческий проточный цитометрический дифференциальный анализатор белых кровяных телец, Hemalog D. Представленный в 1974 году, этот анализатор использовал светорассеяние, поглощение и клетки. окрашивание для идентификации пяти нормальных типов лейкоцитов в дополнение к «крупным неидентифицированным клеткам», классификация, которая обычно включала атипичные лимфоциты или бластные клетки. Hemalog D мог подсчитывать 10 000 ячеек за один проход, что является заметным улучшением по сравнению с ручным дифференциалом. В 1981 году компания Technicon объединила Hemalog D с анализатором Hemalog-8, чтобы создать Technicon H6000, первый комбинированный анализатор полного анализа крови и дифференциального анализа. Этот анализатор не пользовался популярностью в гематологических лабораториях, потому что он был трудоемким в эксплуатации, но в конце 1980-х - начале 1990-х годов аналогичные системы широко производились другими производителями, такими как Sysmex, Abbott, Roche и Beckman Coulter.
