Hematologický analyzátor je zařízení (soubor zařízení) určené k provádění kvantitativních studií krevních buněk v klinických diagnostických laboratořích. Může být automatický nebo poloautomatický.
Poloautomatický hematologický analyzátor se od automatického liší tím, že proces ředění vzorku krve je prováděn samostatným zařízením - dilutorem. Po přípravě ředění plné krve musí operátor přenést naředěný vzorek do měřicího modulu.
V současné době se poloautomatické analyzátory prakticky nevyrábí.
Automatický hematologický analyzátor je plně automatizovaný přístroj, ve kterém celý analytický proces probíhá automaticky.
Moderní automatické analyzátory jsou schopny zpracovat desítky vzorků (od 60 do 120) za hodinu s přesností a reprodukovatelností podle specifikace, stejně jako ukládat výsledky testů do vestavěné paměti a v případě potřeby je vytisknout na vestavěnou termální tiskárna nebo externí tiskárna.
Moderní hematologické analyzátory jsou klasifikovány podle nomenklatury stanovených ukazatelů krevních buněk.
Osmiparametrové hematologické analyzátory zjišťují tyto parametry: koncentraci erytrocytů (RBC), leukocytů (WBC), krevních destiček (Plt), hemoglobinu (Hb) a dále tyto parametry erytrocytů: průměrný objem erytrocytů (MCV), průměrný obsah hemoglobinu v erytrocytech (MCH ), průměrná koncentrace hemoglobinu v erytrocytech (MCHC), hematokrit (Hct).
Osmiparametrové hematologické analyzátory se v současnosti prakticky nevyrábí.
Hematologické analyzátory třída 3-rozdíl . Hematologické analyzátory třídy 3-dif umožňují v závislosti na vyrobeném modelu určit 16 až 22 indikátorů krevních buněk.
Analyzátory této třídy, kromě těch parametrů, které určují osmiparametrové analyzátory, určují tři subpopulace leukocytů: koncentraci lymfocytů (Lm), granulocyty (Gr) a tzv. průměrné leukocyty (Mid), jakož i jejich procento Lm%, Gr% a Mid%. Odtud název třídy 3-dif. Kromě toho hematologické analyzátory této třídy určují variační koeficient objemu erytrocytů (RDW) a řadu ukazatelů charakterizujících krevní destičky: průměrný objem krevních destiček (MPV), podíl objemu krevních destiček (Tct) (analogicky jako hematokrit), variační koeficient objemu krevních destiček (PDW).
Důležitou diagnostickou informací, kterou lze získat hematologickými analyzátory této třídy, jsou distribuční funkce podle objemu erytrocytů, leukocytů a krevních destiček - histogramy.
Hematologické analyzátory třídy 5-dif. Hlavním rozdílem mezi 5-dif hematologickými analyzátory a 3-dif analyzátory je jejich schopnost detekovat všech 5 subpopulací leukocytů: lymfocyty (Lym), monocyty (Mon), neutrofily (Neu), bazofily (Bas) a eozinofily (Eos), stejně jako jejich procentuální obsah Lym%, Mon%, Neu%, Bas% a Eos%. Metoda počítání impedance, známá také jako Coulter counter , používaná v 3-dif analyzátorech, není schopna rozlišit mezi neutrofily, bazofily a eosinofily, proto se v 5-dif analyzátorech používá jiná metoda buněčné diferenciace. Je založen na principu difrakce laserového záření na buňkách leukocytů a další analýze rozptýleného záření. „Průměrné“ leukocyty se neliší velikostí natolik, aby je bylo možné odlišit impedanční metodou, ale mají jinou vnitřní strukturu a odlišně interagují s barvivy. A způsob detekce difrakčního obrazce se ukazuje jako citlivý na vnitřní strukturu buněk. Erytrocyty a krevní destičky jsou tedy počítány Coulterovým počítačem a leukocyty samostatnou laserovou jednotkou.
Každý moderní hematologický analyzátor je komplexem mechanických, hydraulických, pneumatických a měřicích systémů. Hydraulické a pneumatické systémy jsou odpovědné za odebírání činidel z nádob, přepravu vzorku a činidel uvnitř analyzátoru a odstraňování odpadu z analyzátoru. Mechanický systém je zodpovědný za pohyb vzorkovače nebo autosampleru v závislosti na modelu a také za ovládání posuvného ventilu a různých míchadel [1] .
Metoda stanovení hemoglobinu je společná pro všechny typy analyzátorů. Spočívá v analýze optické hustoty při požadované vlnové délce lyžované krve. Pořadí činnosti analyzátoru pro měření hemoglobinu je následující:
Optická hustota lyzovaného vzorku bude úměrná obsahu hemoglobinu v testované krvi.
Každý hematologický analyzátor je obvykle navržen pro svůj vlastní reagenční systém, ale existuje mezi nimi mnoho podobností.
Hlavní součásti reagenčních souprav pro hematologické analyzátory jsou: izotonické ředidlo ( ředidlo ), lyzační roztok (hemolytický), oplachový roztok a čisticí roztok.
V závislosti na konkrétním provedení analyzátoru může být v základní soupravě obsažena pouze část specifikovaných reagencií.
Izotonické ředidlo je tlumivý roztok s pevným pH , vodivostí a osmolaritou . Slovo izotonický označuje pouze jednu a ne nejdůležitější vlastnost činidla - udržení potřebného osmotického tlaku pro zajištění stálosti objemu krvinek. Faktem je, že erytrocyty mají objem, který jim určuje osmolarita roztoku. Se zvýšením osmolarity jsou erytrocyty během 3:5 s stlačeny na určitý rovnovážný objem. Pokud se osmolarita roztoku sníží, objem červených krvinek se odpovídajícím způsobem zvýší. Střední objem buněk (MCV) tedy souvisí s osmolaritou izotonického ředidla. Stabilizační přísady v izotonickém ředidle by měly zajistit bezpečnost krvinek po dostatečně dlouhou dobu při prvním ředění krve. Přítomnost antikoagulantu v roztoku by měla účinně zabránit tvorbě fibrinových sraženin a agregaci krevních destiček. V případě hematologických analyzátorů, které rozlišují leukocyty do tří populací, obsahuje izotonické ředidlo speciální přísady, které modifikují membrány leukocytů. V tomto případě by mělo být izotonické ředidlo použito ve shodě s příslušnou lýzou. Je třeba mít na paměti, že pro všechny hematologické analyzátory s diferenciací leukocytů do tří populací je standardním režimem práce s plnou krví. Ve variantě práce s předředěním by doba stání krevního vzorku v prvním ředění dle návodu výrobce neměla přesáhnout 30...60 minut, což je v praxi ruských laboratoří obtížně realizovatelné, používejte hlavně režim předředění. Na základě požadavků praxe tuzemských laboratoří bylo speciálně vyvinuto unikátní izotonické ředidlo, ve kterém je zachována diferenciace leukocytů až do 3 hodin stání krevních vzorků v prvním ředění.
Dalším nezbytným činidlem je lyzační roztok ( hemolytický ), který po přidání do krevního ředění vede k lýze červených krvinek a zároveň zachovává bílé krvinky . Je nutné, aby hemolýza erytrocytů byla kvalitní, neboť v hemolyzátu se počítá leukocytů, kterých je zpočátku asi 1000x méně než erytrocytů. Pro zajištění těchto vlastností lyzační roztok typicky obsahuje komplexní složení iontových povrchově aktivních látek.
V analyzátorech s diferenciací leukocytů do tří populací mění leukocyty působením lyzačního roztoku svou velikost tak, že frakce lymfocytů (první vrchol histogramu leukocytů, 35 ... 90 cm3), granulocyty (vrchol nejvíce vpravo histogram leukocytů, 120 ...). Ve střední části histogramu (90 ... 120 kubických mikronů), v oblasti takzvaných "středních" buněk, jsou umístěny monocyty , bazofily a eozinofily . Hematologický analyzátor tak může určit procento a absolutní koncentraci lymfocytů, granulocytů a „průměrných“ buněk (monocytů, bazofilů a eozinofilů celkem) analýzou velikosti buněk. Spolu s faktory pro přípravu vzorku mají vlastnosti reagenčního systému významný vliv na kvalitu diferenciace leukocytů.
Promývací roztoky nejsou přímo zapojeny do procesu měření, ale jejich vlastnosti významně ovlivňují stabilitu analytických charakteristik analyzátorů. Charakteristickým znakem hematologických analyzátorů využívajících Coulterův princip je přítomnost počítacích otvorů malého průměru. A jak víte, krev obsahuje řadu látek, které mají tendenci se usazovat na otvoru a na vnitřním povrchu hydraulického systému. To postupně vede k blokádám a chybným výsledkům. V některých případech se zařízení jednoduše zastaví a vyžaduje velké čištění. To znamená, že kvalita mycích roztoků ovlivňuje dlouhodobou stabilitu nástroje.
Mycí roztoky jsou převážně tří typů. Prvním typem jsou roztoky pro jemné mytí potrubí analyzátoru mezi vzorky a nemají žádné speciální čisticí vlastnosti. Takové roztoky obsahují povrchově aktivní látky (detergenty). Bohužel, mycí prostředky k odstranění bílkovin jen málo. K odstranění bílkovinných usazenin se proto používají roztoky na bázi chlornanu sodného – druhý typ mycích roztoků. Tyto roztoky jsou velmi silné deproteinizéry. Roztok chlornanu sodného je však velmi žíravá látka a díly z plastu (praskají), kovu (korodují) s ním nevydrží dlouhý kontakt. Proto není možné taková řešení zneužít. Tato řešení se používají především v nouzových případech, kdy je potřeba rychle vyčistit počítací otvor, a také pro servisní práce.
Moderním řešením problému kvalitního mytí přístroje je použití enzymatických mycích roztoků. Díky přítomnosti enzymů takové roztoky účinně odstraňují proteiny a další látky adsorbované na stěnách hydraulického systému. Zároveň jsou zcela neutrální a nepůsobí škodlivě na části zařízení. Obtížnost při vytváření takových mycích roztoků spočívá ve známé vlastnosti enzymů rychle ztrácet aktivitu. V důsledku toho je na světě relativně málo výrobců enzymatických mycích roztoků.