1. Кровь: река жизни. В мире нет ничего, что могло бы сравниться с кровью.
Трудно представить жидкость столь изменчивую и полезную, обладающую столь разнообразными функциями и так хорошо с ними справляющуюся. Как писал Гете, «кровь, надо знать, совсем особый сок...».
Это неистощимая транспортная система организма, имеющая особые приспособления для переноса кислорода от легких к клеткам и углекислого газа обратно, для переноса азотсодержащих продуктов обмена в почки и питательных веществ, углеводов, липидов, витаминов, ионов и гормонов и белков в печень и другие ткани организма, где они нужны; для распределения необходимого тепла и борьбы с чужеродным телами. При этом она имеет огромный потенциал для самовосстановления.
Задолго до появления современной науки и медицины человечество представляло, что именно кровь делает жизнь возможной. Было отмечено, что длительное кровотечение приводило к ослаблению организма и смерти не только у человека, но и любого животного, как будто вместе с кровью вытекала жизнь. Даже когда причиной смерти были инфекционное заболевание, удар, не вызвавший кровотечения, или внезапная загадочная смерть, присутствовал один общий признак - переставало биться сердце. Человек, не знавший науки, переоценивал значение сердца и крови. Он считал, что в сердце сосредоточены все чувства, а кровь являлась синонимом жизни и даже души, «ибо душа всякого тела есть кровь его» (Левит, 17, 13-14).
«Кровь с молоком», «кровная месть», «кровное родство», «дурная кровь» - сколько мистического смысла вкладывали наши предки во все, что было связано с этой удивительной жидкостью. Почтительное отношение к крови отразилось не только в многочисленных метафорах. Магия крови настолько прочно вошла в сознание людей, что в некоторых племенах сохраняются поверья и культовые действия с кровью (обряды вуду, различные гадания и жертвоприношения). Когда-то верили, что с помощью свежей крови можно не только вылечить, но и омолодить человека. Некоторые люди считают, что кровь намного больше связана с жизнью, чем другие ткани и органы.
Кровь - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе, состоит из плазмы (жидкая часть) и форменных элементов - клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и др.). Она обеспечивает постоянство внутренней среды организма (гомеостаз), выполняет дыхательную, трофическую, экскреторную, регуляторную и защитную функции, а также участвует в терморегуляции.
Как справедливо заметил выдающийся советский гематолог академик Иосиф Абрамович Кассирский, «кровь в той или иной степени отражает, как в зеркале, многое из того, что происходит в организме».
Иосиф Абрамович Кассирский (1898-1971) - выдающийся терапевт и гематолог, академик АМН СССР, заведующий кафедрой терапии Центрального института усовершенствования и одновременно научный руководитель терапевтических отделений Центральных клинических больниц им. Н.А. Семашко и ЦКБ №2 Министерства путей сообщения. И.А. Кассирский опубликовал более 300 научных работ, в том числе около 40 монографий, посвященных в основном болезням, распространенным в жарких странах, гематологии, ревматологии, кардиологии и др. Он сконструировал специальную стернальную иглу (игла Кассирского) и для диагностики висцерального лейшманиоза предложил использовать стернальную пункцию. Иосиф Абрамович впервые в СССР для цитологической диагностики применил пункцию лимфатических узлов и внутренних органов. В 1942 г. независимо от Токантинса (L. Tocantins) он предложил внутригрудинное переливание крови.
И.А. Кассирский создал учение об аутобиологических факторах ремиссий при лейкозах, о морфодинамизме болезней системы крови; выдвинул генетическую концепцию, согласно которой наследственные болезни крови, а также лейкозы (гемобластозы), возникают в результате изменений в молекулах ДНК ядер кроветворных клеток. Он впервые предложил первично сдерживающую химиотерапию хронического лимфолейкоза. Большую известность получили руководства И.А. Кассирского «Болезни крови и кроветворной системы» и «Клиническая гематология», последнее издание которой (1970) удостоено премии им. Н.Д. Стражеско АМН СССР. И.А. Кассирский был членом правления Всесоюзного, Всероссийского и Московского обществ терапевтов, Международного общества гематологов, заместителем председателя Московского общества гематологов и трансфузиологов, почетным членом ряда зарубежных обществ гематологов.
Среднее количество крови у взрослого человека составляет около 5 л, что соответствует 1/13-1/14 массы тела. За 70 лет жизни в кроветворных органах продуцируется около 275 кг лимфоцитов, 460 кг эритроцитов, 5400 кг гранулоцитов и 40 кг тромбоцитов.
2. Главные открытия. Из всех искусств для лаборатории важнейшим является микроскопия! Первым исследователем крови, обратившим пристальное внимание на плавающие в крови красные тельца, был итальянский врач, анатом и натуралист, создатель микроскопической анатомии Марчелло Мальпиги (1628-1694). Он использовал микроскоп, дававший увеличение до 180 раз, и описал эритроциты как жировые шарики, а не как клетки. Важнейшей заслугой М. Мальпиги, конечно, является открытие капиллярного кровообращения (объектом исследования был мочевой пузырь лягушки), дополнившее теорию кровообращения Гарвея. Мальпиги пользовался микроскопом, поэтому обнаружил то, чего не мог видеть Гарвей. В 1661 г., через 4 года после смерти Гарвея, М. Мальпиги опубликовал результаты наблюдений за строением легкого и впервые дал описание капиллярных кровеносных сосудов, соединяющих артерии с венами. Таким образом, была раскрыта последняя тайна системы кровообращения.
Лишь в 1673 г. голландец Антони ван Левенгук (1632-1723) впервые подробно описал и зарисовал круглые эритроциты человека, овальные - лягушек и рыб и назвал их кровяными шариками. Левенгук был одним из наиболее выдающихся исследователей природы. Он первый отметил, как кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах - капиллярах. Левенгук увидел, что кровь - это не однородная жидкость, как думали его современники, а живой поток, в котором движется множество мельчайших телец, которые теперь называют эритроцитами. Кровяными клетками эритроциты стали называться только в XX веке. Еще в молодости Левенгук научился изготавливать увеличительные стекла, увлекся этим занятием и преуспел в нем. Он не получил образования и достиг выдающихся успехов только благодаря своему таланту и необыкновенному трудолюбию.
«Микроскоп» Левенгука - это по сути очень сильная лупа. Она увеличивала до 300 раз. Линзочки, увеличительные стекла Левенгука, были очень маленькими - величиной с крупную горошину. Пользоваться ими было трудно. Крохотное стеклышко в оправе на длинной ручке приходилось прикладывать вплотную к глазу. Но, несмотря на это, наблюдения талантливого и трудолюбивого голландца для того времени отличались большой точностью.
История медицины должна признать несомненную заслугу Левенгука в том, что он любил работать с микроскопом, иначе гистология, микробиология, биология могли бы опоздать на целое столетие. Создание микроскопа, открывшего мир невидимых существ, позволило заложить основы и развить цито- и гистоморфологию, клиническую гематологию, микробиологию.
Увидев бактерии и клетки, мы стали их изучать!
Для тех, кому интересна история, чуть больше скажем о ярком открытии в современной технологии исследования клеток крови и о человеке, создавшем метод. Сначала метод был разработан для подсчета планктона (первая обнаруженная нами версия) или оценки дисперсности красителей (вторая версия) и связан с работой изобретателя Уолласа Культера на военно-морской флот США.
Принцип Культера, на котором в настоящее время основана работа 98% всех гематологических анализаторов в мире, заключается в следующем. Взвешенные в электролите частицы, проходя через микроотверстие (апертура, орифис) с двумя электродами по обе его стороны, прерывают электрический ток и производят изменение электрического сопротивления в системе, пропорциональное размеру этой частицы (рис. 1).
Уоллас Культер (Wallace Coulter) был удивительным человеком. Он получил патенты на 82 изобретения, в 1960 г. за научные достижения ему присудили очень престижную премию Джона Скотта, которая была учреждена в 1816 г. для награждения «выдающихся мужчин и женщин», чьи изобретения имеют большое значение для человечества.
У. Культер был избран почетным доктором Вестминстерского колледжа, Колледжа Кларксона, университетов Майами и Бери, награжден премией Морриса Е. Лидса и удостоен звания Лучшего производителя года Флориды. Он стал единственным, кто получил премию Американского общества гематологов за выдающиеся достижения и содействие развитию гематологии, не являясь врачом. У. Культер также получил премию Ассоциации клинических исследователей и был принят в Американский институт медицинской и биологической инженерии, а в 1998 г. - в Национальную инженерную академию.
При этом У. Культер оставался скромным человеком, избегавшим почестей. Вся прибыль созданной им корпорации инвестировалась в научные разработки и дальнейшие исследования. В 2004 г., уже после его смерти (август 1998 г.), имя У. Культера было включено в Национальный зал инженерной славы.
Уоллас родился в феврале 1913 г. и ранние годы провел в маленьком городке Макгии рядом с Литл Роком (штат Арканзас). С детства он был очень любознательным и уже в 3 года зачарованно рассматривал разные устройства и механизмы. В 11 лет он просил заменить подаренный ему на день рождения велосипед на набор радиолюбителя.
Первый год учебы Уоллас провел в Вестминстерском колледже в Фултоне (штат Миссури), но увлечение электроникой привело его в Технологический институт в Джорджии, где он проучился всего 2 года. Было начало 1930-х годов, Великая Депрессия коснулась и Уолласа Культера. Интерес к электронике позволил ему подрабатывать в самых неожиданных областях. Например, диктором на одной из радиостанций в Мемфисе, где он обслуживал оборудование и ставил первые опыты с мобильной связью.
С 1935 г. У. Культер работал сервисным инженером по обслуживанию рентгеновских установок фирмы «Дженерал Электрик» в Чикаго и попутно знакомился с деятельностью больничных лабораторий. Он использовал предоставленную компанией возможность и уехал на два года на Дальний Восток, работал в Маниле, Шанхае и Сингапуре.
В многочисленных посланиях родителям он описывал свои странствия, восхищался культурой, кухней и климатом Дальнего Востока. Уоллас работал в отделении «Дженерал Электрик» на Филиппинах, восторгался пейзажами и разнообразными тропическими фруктами. Позднее это станет его хобби: Культер будет выращивать на своей ферме тропические фрукты - личи, лонган, карамболу и около 20 сортов манго.
Через 6 мес работы в Маниле Уолласа направили в отдаленные уголки Дальнего Востока для расширения продаж и сервисных услуг. Он работал в Гонконге, Макао, Кантоне и 6 мес в Шанхае. Его очаровали китайская история, искусство и культура. Он восхищался резными нефритовыми поделками всех цветов, форм и размеров, но больше всего ему нравились статуэтки людей и животных. Уоллас собирал нефритовую коллекцию всю жизнь, каждый уголок в его офисе украшали поделки из этого камня, красотой которых он никогда не уставал восхищаться.
После Шанхая был Сингапур, где У. Культер оставался до конца 1941 г., пока японцы не начали бомбить город. Уоллас не смог достать билеты на пассажирский лайнер и ему пришлось под покровом ночи уплыть на маленьком грузовом судне в Индию. Несколько недель он безуспешно пытался добраться из Индии в Европу и, наконец, через Африку и Южную Америку попал домой на Рождество 1942 г. Жизнь на Дальнем Востоке и 12-месячное путешествие через четыре континента стали бесценным опытом для молодого человека из маленького провинциального американского городка.
Как изящная идея стала корпорацией
Рождение идеи: две версии - выберите понравившуюся.
Версия первая (http://en.wikipedia.org/wiki/Coulter_principle)
У. Культер во время Второй мировой войны служил на Военно-морском флоте США. Он использовал эхорадиолокаторы (сонары) для обнаружения подводных лодок неприятеля. Помехи, возникавшие, как выяснилось позже, при высокой концентрации планктона, побудили его провести целое исследование. Он погружал в воду флаконы с крышками, открывавшимися на определенной глубине и отбиравшими пробу с планктоном. Для того чтобы точно и с хорошей воспроизводимостью сосчитать количество планктона в определенном объеме морской воды, Уоллас создал устройство - прообраз будущего счетчика Культера. Это была камера с двумя электродами, разделенная на две части перегородкой с отверстием (апертурой). Электроды были подключены к омметру и батарее, имели полярность («+» и «–»). Эта схема позволила У. Культеру измерять увеличение электрического сопротивления (импеданса) между электродами при прохождении частиц через отверстие. Зная количество импульсов и объем прошедшего через отверстие раствора электролита (морской воды), Уоллас определял концентрацию планктона в каждой пробе. Позже, наблюдая за каторжным трудом лаборантов, подсчитывающих число клеток крови под микроскопом, У. Культер применил свой метод для разработки гематологического счетчика (рис. 2).
В 1954 г. первый счетчик клеток крови «Модель А» стал коммерческим воплощением принципа Культера. В течение 10 лет (с 1954 по 1964 г.) каждая клиническая лаборатория в США была оснащена счетчиком Coulter!
Версия вторая (http://www.whcf.org/WHCF_WallaceHCoulter.htm)
После войны У. Культер работал в нескольких компаниях электроники в Чикаго и в своем гараже содержал лабораторию для воплощения перспективных идей и проектов. Один из проектов для отдела Военно-морских исследований заключался в необходимости стандартизовать размер твердых частиц в красителях для улучшения их адгезивных свойств при окраске военно-морских кораблей США.
В один холодный, ветреный вечер Уоллас пришел в гараж и обнаружил, что образцы красителей замерзли. Он вышел из холодного гаража. Его мучил вопрос, какую легкодоступную жидкость с вязкостью, сходной с красителями можно использовать для экспериментов? Он нашел ответ и, используя собственную кровь, целлофан от сигаретной пачки и иглу для шитья, изобрел известный нам метод измерения электронного импеданса - принцип Coulter.
Вспомнив сотрудников больничных лабораторий, которые корпели над микроскопами, подсчитывая число клеток крови, Уоллас создал первое устройство, в котором воплотился его принцип для подсчета эритроцитов. Первый счетчик Coulter считал в 100 раз больше клеток (около 6000), чем просматривал лаборант с помощью микроскопа. Процедура счета занимала около 15 с, и при этом в 10 раз уменьшилась ошибка, связанная со статистическим фактором.
Первые попытки У. Культера запатентовать изобретение отклонялись патентоведами, утверждавшими, что господин Культер «не может запатентовать отверстие». Однако упорство Уолласа победило: 20 октября 1953 г. он получил патент. В этом же году для испытаний он представил в Национальный институт здоровья два прототипа прибора. Чуть позже в опубликованном протоколе Института были отмечены высокая точность подсчета клеток крови и удобство работы с приборами, основанными на методе Культера. В этом же году на Национальной конференции по электронике У. Культер сделал сообщение о своем изобретении («Высокоскоростной автоматический счетчик клеток крови и анализатор размера клеток»).
В 1958 г. Уоллас Культер со своим братом Джозефом основал корпорацию «Coulter Electronics» для производства, продвижения и продажи счетчиков. Они изготавливали приборы и продавали их. Для защиты своего «авторского права» в Европе в 1959 г. были открыты филиалы в Великобритании и Франции. В 1961 г. растущая компания перебралась в Майами. Под председательством У. Культера компания превратилась в лидера по производству оборудования для анализа клеток крови со штатом, составившим около 6000 человек, и продажами около 50 000 приборов по всему миру. Были созданы комплекты приборов, реагентов и контрольных материалов не только для гематологии, но и для проточной цитометрии, промышленного анализа микрочастиц и других лабораторных исследований.
Основным правилом У. Культер считал управление всем процессом: научно-исследовательскими разработками, изготовлением, продвижением и продажей приборов, финансированием, обучением операторов, послепродажным сервисом, методической поддержкой. В те годы корпорация «Coulter Electronics» была единственным производителем диагностического оборудования, поставляющим реагенты и контрольные материалы для своих приборов и полностью управляющим процессом сервиса.
Уоллас Генри Культер был инженером, изобретателем, предпринимателем. Его изобретение послужило основой для автоматизации трудоемкого процесса подсчета количества и анализа размеров клеток крови. «Полный подсчет крови» - СВС («Сomplete Вlood Сount») - это самый распространенный в мире. Принцип Культера касается каждого из нас, он используется не только при анализе крови, но и при производстве краски для наших домов, вина, пива, шоколада, лекарственных препаратов, косметики. Метод Культера модернизировал промышленность, предоставив способ для проверки качества и стандартизации частиц в составе этих продуктов. Метод У. Культера используется при испытаниях чистоты ракетного топлива в программах по исследованию космоса, в биотехнологии, фармацевтической, медицинской и пищевой промышленности.
3. Предпосылки и необходимость автоматизации. Классификация приборов. Общий анализ крови является наиболее массовым лабораторным исследованием. Например, в 1997 г. в лабораториях Российской Федерации было выполнено около 2,23 млрд анализов, примерно 671 млн из которых составили гематологические.
Долгое время в лабораторной практике для определения количества клеток использовали «ручные» методы. При подсчете с помощью камеры Горяева в основном работает зрительный анализатор, поэтому более правильно их называть визуальными. В последние годы уже не вызывает сомнений, что для обработки все возрастающего количества проб крови необходимо заменить зрительный анализатор на автоматический гематологический. В развитых странах мира автоматический анализ крови почти полностью вытеснил «ручные» методы.
Методы подсчета количества форменных элементов крови в камере Горяева имеют только два преимущества: не требуют дорогостоящего оборудования и реагентов и могут выполняться в любых (полевых) условиях.
Недостатками этих методов являются:
1) трудоемкость, утомительность;
2) субъективность, влияние «человеческого» фактора;
3) наличие профессиональной вредности (напряжение зрительного анализатора);
4) ряд возможностей для возникновения ошибок:
- значительная статистическая погрешность, связанная с обработкой весьма ограниченной по количеству выборки клеток;
- нарушение дозирования крови и разводящего раствора;
- образование сгустка, поглощающего часть клеток;
- плохое перемешивание взвеси клеток;
- использование недоброкачественных реагентов;
- частичный лизис клеток;
- нарушение правил работы (недостаточное притирание покровных стекол, неравномерное заполнение камеры, плохо вымытые камера и посуда и др.).
При подсчете клеток крови в камере Горяева статистическая ошибка, обусловленная случайными вариациями числа клеток, попадающих в площадь сетки, составляет около 7%. Суммарная погрешность в значительной степени зависит как от навыков лаборанта, так и от его аккуратности, и может превышать 10-15%. Большая вероятность грубых ошибок и расхождение результатов анализа с клинической картиной заболевания формируют у клиницистов устойчивое недоверие к результатам лабораторных исследований.
Современные гематологические анализаторы считают лейкоциты с коэффициентом вариации (CV), составляющим 1-3%, эритроциты CV - 1-2%. Некоторые приборы при подсчете эритроцитов обеспечивают CV менее 1%.
Даже при самом тщательном подсчете тромбоцитов методом фазово-контрастной микроскопии, используемой в качестве референтного метода, можно ожидать погрешности, равной 10-23%. Большинство же анализаторов подсчитывают число тромбоцитов с CV около 5%.
Конечно, автоматизированный анализ крови тоже имеет ограничения и источники ошибок, но в этом случае условия легче поддаются стандартизации и проще найти причины погрешности.
За последние 20-25 лет произошли значительные изменения в технологии конструирования гематологических анализаторов: из одноканальных полуавтоматических счетчиков на 1-3-5 параметров они превратились в полностью автоматизированные, снабженные автосамплерами, высокопроизводительные, интегрируемые в роботизированные системы приборы, определяющие 26 и более гематологических показателей. За один цикл в анализаторах разного уровня выполняются подсчет и обработка параметров нескольких десятков тысяч клеток: размера, электропроводности, дисперсии лазерного света, оценка цитохимических характеристик (реакция на пероксидазу) и размеров клеток после обработки компонентами лизирующего реагента, интенсивности рассеивания клетками поляризованного лазерного луча под разными углами. Созданы гематологические анализаторы, работа которых основана на методе проточной цитофлюориметрии.
Автоматизация в гематологии предлагает новый подход к дифференцированию лейкоцитов.
В зависимости от используемого метода достигается 3-, 5- или 6-компонентное разделение лейкоцитов. В большинстве случаев отклонения лейкоцитарной формулы от нормального распределения требуют дополнительного исследования мазка крови под микроскопом. На основе анализа тысяч клеток гематологические анализаторы способны представлять данные в виде гистограмм - распределений клеток по размерам. Большинство анализаторов представляют в виде гистограмм распределение по размерам тромбоцитов, эритроцитов и лейкоцитов.
Что следует ожидать, приобретая гематологический анализатор:
1) увеличения производительности. Автоматический анализатор, обслуживаемый одним оператором, обрабатывает 40-50 (до 60) образцов в час. Есть модели, способные «посчитать» до 80-120 проб крови за час. Это особенно актуально при постоянном увеличении потребности в исследованиях;
2) высвобождения сотрудников лаборатории для более интеллектуального труда. Сокращение массы операций, производимых при «ручном» исполнении, избавляет от рутинной работы;
3) улучшения рабочей атмосферы в лаборатории, в том числе уменьшения контакта с кровью пациента - опасным материалом в плане гемоконтактных инфекций;
4) заметного повышения статуса клинико-диагностической лаборатории в медицинском учреждении, интереса к работе у сотрудников лаборатории и повышения престижа клиники в целом;
5) существенного повышения точности результатов, уменьшения количества аналитических ошибок: точного дозирования пробы и реагентов, счета тысяч клеток, возможности исследовать контрольные пробы для оценки качества процесса анализа;
6) снижения субъективного фактора (усталости оператора, напряжения зрения и др.);
7) увеличения количества показателей, при правильной оценке и умении их интерпретировать, помогающих в диагностике. Появления возможности получать характеристики объема клеток, распределения их в виде гистограмм. Анализ крови, выполняемый на гематологическом анализаторе, позволяет заменить качественное (субъективное) описание цитограммы крови количественными индексами, которые могут анализироваться в динамике. Однако это не умаляет важности результатов морфологического исследования мазков крови и дальнейшего углубленного обследования пациента;
8) увеличения (парадокс №1) процента преаналитических ошибок, носящего относительный характер. Приобретение прибора налагает и определенную ответственность: необходимы бесперебойное снабжение реагентами и расходными материалами, улучшение техники взятия крови, грамотное проведение мероприятий по контролю процесса анализа;
9) увеличения жалоб (парадокс №2) врачей, использующих результаты исследований. На этапе внедрения новых методов не все врачи сразу привыкают к изменению референтных значений (выше показатели лейкоцитов, эритроцитов, гемоглобина). Ощущение беспокойства вызывают новые непонятные параметры - МСН, МСНС, МСV, RDW. Где привычный цветовой показатель? Зачем какие-то графики? Лаборатория задирает нос: «мы не виноваты, что тромбоциты низкие - так аппарат посчитал!» («Отстаньте!»)...
Авторы надеются, что в наших материалах читатели: врачи лечебных учреждений, лабораторий, студенты - будущие терапевты и хирурги, труженики среднего медицинского звена и другие специалисты, иногда, к сожалению, находящиеся в «диагностической» конфронтации, найдут ключи к взаимопониманию.
Современные гематологические анализаторы не могут:
1) точно дифференцировать и подсчитывать незрелые формы гранулоцитов;
2) подсчитать бластные клетки;
3) выявлять неожиданные результаты (находки);
4) обучаться (делать больше того, что в них заложено разработчиком);
5) полностью заменить морфологическое исследование цитограммы крови.
Существует условное разделение гематологических анализаторов на классы. Мы приводим его для лучшего понимания принципов работы приборов и их использования.
Класс 0 - музейные экспонаты: одноканальные кондуктометрические счетчики, выполнявшие только одну функцию - счет взвешенных в разбавителе клеток. Кто-то еще помнит Пикоскель PS-4, Пикоскель PS-5, Лаборскель (Венгрия), ГЦМК-3, СФЭК-Ц-04 (СССР) - быстро устаревшие кондуктометрические счетчики, иногда приносившие в лаборатории больше проблем, чем автоматизации. Производительность при использовании этих счетчиков составляла 20-30 проб крови в час.
Класс 1 - доживающие свой век 3-5-8-параметровые полуавтоматические анализаторы, включающие гемоглобиновый канал, но считающие клетки все тем же кондуктометрическим способом. Они могли быть построены по 1- или 2-канальной схеме (1-2 отдельных канала для счета эритроцитов/тромбоцитов и лейкоцитов). Эти приборы иногда снабжались дилютером для разведения пробы крови, который мог быть встроенным или в виде отдельного блока. Оператор самостоятельно разводил кровь в стаканчиках, добавлял лизирующий реагент и подставлял стаканчики под трубку с апертурой.
Важный момент после отбора пробы дилютером - удаление излишков крови с наружной поверхности пробоотборника. Эта дополнительная манипуляция, выполняемая оператором вручную, является серьезным источником ошибок из-за возможного захвата салфеткой части пробы, оставления следов крови на наружной поверхности пробоотборника и др.
Производительность этих анализаторов составляет 30-40 образцов в час. В настоящее время еще можно приобрести приборы этого класса, но они становятся все большей редкостью: фирмы-производители постепенно снимают их с производства (кому нужны приборы с большим количеством ручных операций?). Если 15-20 лет назад в наших больницах даже такой полуавтоматический анализатор был большой редкостью и его цена составляла 20 000-30 000 долларов США, а реагенты и расходные материалы могла позволить не любая больница, то в настоящее время за 10 000-15 000 долларов можно приобрести автоматический анализатор с дифференциацией лейкоцитов на 3 субпопуляции, который успешно использует реагенты отечественного производства. Однако в развитых странах даже такие анализаторы уже считаются «вымирающим» классом. Прогресс не стоит на месте: отрабатываются технологии, окупаются вложения средств в разработки и приборы становятся более доступными. Близок час повсеместного внедрения приборов с разделением лейкоцитов на 5 субпопуляций. Однако вернемся к классам приборов.
Класс 2 - автоматические анализаторы: цельная кровь отбирается прибором из пробирки, автоматически разводится и подсчитывается. Приборы этого класса способны не только считать клетки, но и произвести частичное разделение лейкоцитов на 3 группы по размеру (3-diff). Возможность этой дифференциации связана с разным изменением объема разных групп лейкоцитов под воздействием компонентов лизирующего реагента. После добавления лизирующего раствора к пробе разведенной крови происходит разрушение эритроцитов, а оставшиеся лейкоциты сжимаются до постоянных объемов, оцениваемых прибором как лимфоциты LYM (лейкоциты объемом 35-90 фл), моноциты MON (лейкоциты объемом 90-120 фл) и гранулоциты GRA (лейкоциты объемом более 120 фл). По двум основным группам - лимфоцитам и гранулоцитам, корреляция с референтным методом обычно достаточно высокая (коэффициенты корреляции r=0,90-0,95 для нейтрофилов и r=0,90-0,96 для лимфоцитов), чего нельзя сказать о моноцитах. Приборы некоторых производителей обозначают моноциты (MON) как «средние клетки» (MID - middle). В их составе и присутствуют моноциты. Однако коэффициент корреляции с подсчетом в мазке крови для моноцитов невысок (r не более 0,5). Это связано с тенденцией этих крупных клеток концентрироваться при приготовлении мазка крови в краевой, неподсчитываемой зоне.
При микроскопии мазков крови моноциты имеют наибольший размер, а гранулоциты (совокупность нейтрофилов, базофилов и эозинофилов) - средний размер. После обработки лизирующим реагентом во время анализа размеры меняются: моноциты переходят в категорию средних, а гранулоциты приобретают наибольший объем.
В настоящее время отношение лабораторных специалистов к лейкоцитарной тройке неоднозначно. Во многих лабораториях эти данные не выводятся в бланк результатов анализа. В то же время ряд врачей-гематологов считают эти данные полезными и используют их в качестве внутрилабораторной информации.
Приборы 2-го класса дают 16-20 параметров, их производительность составляет 50-60 проб крови в час.
Существуют переходные варианты приборов. Ранее встречались полуавтоматические 1- и 2-канальные анализаторы с дифференциацией лейкоцитов на 3 субпопуляции. В настоящее время некоторые фирмы выпускают автоматические приборы на 8-12 параметров (без дифференциации). Есть приборы с искусственно сниженной производительностью - от 30 проб в час.
Приборы 1-го и 2-го классов могут выдавать на дисплей и печать гистограммы распределения эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов по объему.
Класс 3 - сложные высокотехнологичные гематологические анализаторы, способные разделять лейкоциты на 5 субпопуляций (5-diff: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты и лимфоциты), производить дополнительный подсчет ретикулоцитов, сигнализировать о наличии в анализируемых образцах крови патологических клеток («сигналы тревоги» или «флаги»).
В приборах этого класса для дифференциации могут использоваться методы цитохимии, проточной цитометрии, дисперсии лазерного света. Они могут комплектоваться блоком приготовления и окраски мазков из заданных образцов.
Анализаторы с полной дифференциацией лейкоцитов могут использоваться для широкого скрининга образцов крови. При наличии «сигналов тревоги» в исследуемых пробах, как правило, требуется выполнять микроскопию мазков. Высокая производительность и возможность полной автоматизации технологического процесса позволяют использовать приборы данного класса в крупных лабораториях с большим потоком проб пациентов гематологических, химиотерапевтических, радиологических и других специализированных отделений.
Отмечены удовлетворительная корреляция результатов 5-diff с морфологической оценкой всех популяций лейкоцитов в мазке для нормальной крови и эффективное выявление патологических состояний.
Некоторые фирмы выпускают гематологические анализаторы, работающие исключительно на кондуктометрическом принципе, но определяющие кроме 3 стандартных дополнительные популяции лейкоцитов. Для достижения этого результата используют специальные математические модели, позволяющие оценивать возможные количества эозинофилов и базофилов. Адекватность такого подсчета достаточно сомнительна, особенно при значительных патологических изменениях клеточного состава крови.
Можно сказать, что наша задача - уделить больше внимания автоматическим анализаторам с дифференциацией на 3 части (2-й класс), поскольку в ближайшие годы этими приборами будут оснащаться отечественные лаборатории. Очень важно практическим врачам и сотрудникам лабораторий получить инструмент для интерпретации результатов, ключ к пониманию проблем и ошибок, возникающих при работе с этими приборами.
Гематологические анализаторы с дифференциацией на 3 субпопуляции лейкоцитов во многих случаях обеспечивают достаточные специфичность и чувствительность выявления патологических отклонений крови. Однако в каждой лаборатории следует устанавливать правила использования результатов 3-diff анализов, учитывая технику взятия крови, времени от получения крови до проведения анализа, вида нозологий и др. Следует иметь в виду, что по указанным причинам в ряде случаев анализаторы могут оценить патологическую пробу как нормальную, а нормальную как патологическую (количество ложноположительных и ложноотри